Dormancy of Bromus rubens L. seeds in relation to temperature, light and oxygen effects

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Abstract
Summary: Résumé: Zusammenfassung: Freshly harvested mature Bromus rubens L. seeds are dormant. This dormancy corresponds to the inability of seeds to germinate in the dark at temperatures above 15°C, but is practically not apparent at temperatures between 5 and 15°C. Continuous white light markedly inhibits germination of dormant seeds, even at low irradiances, and reinforces their sensitivity to oxygen deprivation. However, prolonged illumination with white light does not alter subsequent germination in the dark. Breaking of dormancy during dry storage at 20°C results in a widening of the temperature range within which a high rate of germination occurs, and in almost complete disappearance of sensitivity of seeds to light. The structures surrounding the embryo (glumellae, caryopsis envelopes and possibly endosperm) are mainly responsible for dormancy and photosensitivity of whole seeds, probably because they limit the oxygen supply to the embryo. However, the embryo itself appears to play a role in dormancy. The results obtained are discussed in relation to dormancy of cereal seeds, and in relation to field establishment of B. rubens as a weed. La dormance des semences de Bromus rubens L. en relation avec les effets de la température, de la lumière et de l'oxygène Les semences mûres de Bromus rubens L. fraîchement récoltées sont dormantes. Leur dormance correspond à une inaptitude à germer à l'obscuritéà des températures supérieures à 15°C, mais elle ne se manifeste pratiquement pas entre 5 et 15°C. La lumière blanche continue inhibe nettement la germination des semences dormantes, même à de faibles énergies, et renforce leur sensibilitéà la privation d'oxygène. Cependant, un éclairement prolongé n'a aucune conséquence sur la germination ultérieure à l'obscurité. L'élimination de la dormance pendant la conservation au sec, à 20°C, se traduit par un élargissement de la gamme thermique qui assure une bonne germination et par la disparition presque complète de la sensibilité des semences à la lumière. Les structures qui entourent l'embryon (glumelles, enveloppes du caryopse et peut‐être albumen) sont, en grande partie, responsables de la dormance et de la photosensibilité des semences entières, sans doute parce qu'elles limitent l'apport d'oxygène à l'embryon. Toutefois, l'embryon lui‐même semble participer à la dormance. Les résultats obtenus sont discutés par comparaison avec la dormance des semences des céréales et en relation avec l'implantation, dans les cultures, de B. rubens en tant que mauvaise herbe. Dormanz der Samen von Bromus rubens L. in Bezug auf Temperatur, Licht und SauerstoffversorgungFrisch geerntete Samen von Bromus rubens L. sind im Dunkeln bei Temperaturen über 15°C dormant, während diese Dormanz bei Temperaturen zwischen 5 und 15°C praktisch nicht vorliegt. Ständiges weißes Licht hemmt die Keimung dormanter Samen deutlich, sogar bei niedriger Intensität, und verstärkt ihre Empfindlichkeit gegenüber Sauerstoffmangel. Ständige Beleuchtung mit weißem Licht verändert jedoch nicht die folgende Dunkelkeimung. Das Brechen der Dormanz während der trockenen Lagerung bei 20 °C führt zu einem vergrößerten Temperaturbereich, in dem die Samen gut keimen, und läßt ihre Lichtempfindlichkeit fast vollständig verschwinden. Die Strukturen um den Embryo (Spelzen, Schale der Caryopse und möglicherweise Endosperm) sind hauptsächlich für die Dormanz und die Lichtempfindlichkeit des ganzen Samens verantwortlich, vermutlich deshalb, weil sie die Sauerstoffversorgung des Embryos einschränken. Aber auch der Embryo selbst scheint bei der Dormanz eine Rolle zu spielen. Die Untersuchungsergebnisse werden im Vergleich zur Dormanz von Getreidesamen und hinsichtlich des Vorkommens von Bromus rubens als Unkraut diskutiert.