Temperature requirements for after‐ripening in seeds of nine winter annuals

J. M. BASKIN, CAROL C. BASKIN

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

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Abstract

Temperature requirements for after‐ripening were investigated in seeds of the weedy winter annuals Arabidopsis thaliana, Arenaria serpyllifolia, Capsella bursar‐pastoris, Cardamine hirsuta. Cerastium viscosum, Draba verna, Holosteum umbellatum, Stellaria media and Thlaspi per‐foliata. Fresh seeds of seven species were innately dormant, and those of A. serpyllifolia and C. viscosum were conditionally dormant. (Dormancy terminology follows Vegis, 1964.) Seeds of each species were buried in moist soil at 5, 15/6, 20/10, 25/15, 30/15 and 35/20°C from time of maturation in spring until the third week of September. Buried seeds at each temperature were then exhumed and tested in light at all six temperatures. Seeds of all species became non‐dormant at 25/15, 30/15 and 35/20°C, except for those of D. verna, H. umbellatum, A. serpyllifolia and C. viscosum, which rotted during burial at 35/20°C At 20/10°C. seeds of T perfoliata and D. verna became conditionally dormant, and those of the other seven species became non‐dormant. Thalaspi perfoliata and D. verna seeds did not after‐ripen at 5 or 15/6°C, while those of H. umbellatum and C. hirsuta became conditionally dormant at 15/6°C but remained innately dormant at 5°C. The other five species became conditionally dormant at both 5 and 15/6°C; they germinated at low, bill not at high, temperatures. Thus, after‐ripening in seeds of winter annuals is fully promoted by high summer temperatures and wholly or partially inhibited by low winter temperatures. Exigences en temperature pour la post‐maturation des semences de neuf espèces annuelles d'hiver Les exigences en température pour la post‐maturation ont étéétudiées chez les semences d'adventices annuelles d'hiver, Arabidopsis thaliana, Arenaria serpyllifolia, Cupsella bursa‐pastoris, Cardamine hirsuta, Cerastium viscosum, Draba verna, Holosteum umbellatum, Stellaria media et thlaspi perfaliata. Les semences fraîches de sept espèces manifestaient une dormance absolue, et celles de A. serpyllifolia et C. viscosum une dormance relative (selon la terminologie de Vegis, 1964). Des semences de chaque espèce ont été enfouies dans du sol humide à 5, 15/6, 20/10, 25/15, 30/15 et 35/20°C, à partir de la période de maturation au printemps et jusqu'à la troisième semaine de Septembre. Les semences enfouies aux différentes températures ont été ensuite exhumées et soumise, sous éclairement, aux six conditions de température. Les semences de toutes les espèces ont perdu leur dormance à 25/15, 30/15 et 3/20°C, excepté celles de D. verna. H. umbellatum, A. serpillyfolia et C. viscosum, qui ont pourri après a voir été enfouies à 35/20°C. A 20/10°C, les semences de. T. perfoliata et D. verna ont acquis une dormance relative et celles des sept autres espèces sont devenues non dormantes Les semences de Thlaspi perfoliata et D. verna n'ont pas subi de post‐maturation à 5 ou 15/6°C, alors que celles de H. umbellatum et de C. hirsuta ont acquis une dormance relative à 15/6°C mais ont conserveé une dormance absolue à 5°C. Les cinq autres espèces ont acquis une dormance conditionnelle à la fois à 5 et 15/6°C; elles ont germéà basse, mais non à haute température. Par consèquent, la post‐maturation des semences d'annuelles d'hiver est totalement induite par les fortes tempéeratures d'été, et totalement ou partiellement inhibée par les basses températures d'hiver. Temperaturhedürftnisse zur Nachreifung von Samen bei neun Winterannuellen In dieser Studie wurden die Temperaturanor‐ derungen zur Nachreifung der Samen der winter‐annuellen Unkräuter Arabidopsis thaliana, Arenaria serpyllifolia, Capsella bursa‐pastoris, Cardamine hirsuta, Cerasthim viscosum, Draba verna, Holosteum umbellatum, Stellaria media und Thlaspi perfoliata untersucht. Junge Samen von sieben Arten sind von Natur aus obligat und diejenigen von A. serpyllifolia und C. viscosum je nach Umständen dormant (Terminologie der Samenruhe nach Vegis, 1964). Samen jeder Species wurden zur Zeit der Samenreife im Frühling in feuchtem Boden eingegraben und darin bei Temperaturen von 5, 15/6, 20/10, 25/15, 30/15 und 35/20°C bis zur dritten Woche im September belassen. Danach wurden die Samen ausgegraben und unter Lichleninfluss bei allen sechs Temperaturstufen auf ihre Keimfähigkeit getestet. Mit Ausnahme der Samen von D. Verna, H. umbellatum, A. serpyllifolia und C. viscosum, welche bei 35/20°C im Boden verfault waren, wurden alle anderen Arten bei 25/15, 30/15 und 35/20°C keimfähig. Bei 20/10 °C kamen die Samen von T. perfoliata und D. verna in einen bedingten Ruhezustand, während diejenigen der anderen sieben Arten voll keimfähig wurden. T. perfoliata und D. verna reiften bei 5 oder 15/6°C nicht nach: H. umbellatum und C. hirsuta wurden bei 15/6 °C bedingt keimfähig, blieben aber bei 5°C völlig dormant. Die anderen fünf Arten erreichten bei 5 und 15/6°C eine bedingte Dormanz; sie keimten bei niedrigen, nicht aber bei hohen Temperaturen. Aus diesen Ergenissen lässt sich schlicssen, dass die Nachreifung von Samen winterannueller Arien durch hohe Sommertemperaturen voll entwickelt, durch niedrige Wintertemperaturen aber ganz oder teilweise gehemmt wird.

Original languageEnglish
Pages (from-to)375-380
Number of pages6
JournalWeed Research
Volume26
Issue number6
DOIs
StatePublished - Dec 1986

ASJC Scopus subject areas

  • Ecology, Evolution, Behavior and Systematics
  • Agronomy and Crop Science
  • Plant Science

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