Growth effects of 2-thiouracil and possibility of selective inhibition of floral differentiation inChenopodium rubrum L.

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
The effect of 2-thiouracil on vegetative growth and floral differentiation was investigated inChenopodium rubrum plants grown in water cultures. Between the low concentrations of the agent, stimulating vegetative growth and floral differentiation, and those inhibiting both these processes, a narrow concentration range was found (1.10−5 m to 2.10−5 m), where growth was inhibited selectively. At a concentration of 1.10−4 m a selective inhibition of development was found when 2-thiouracil was applied at the beginning of photoperiodic induction. Inhibition of development was strong regardless of whether 2-thiouracil was applied before, during or closely after 4 days of photoperiodic induction; the degree of growth inhibition, however, changed in dependence on photoperiodic induction. The strongest relative inhibition of development, calculated as a ratio between development and growth, was observed always at the beginning of photoperiodic induction. Investigation of plant growth as well as the anatomical and autoradiographic study after the application of 2-thiouracil indicate that the inhibition becomes evident at the end of 4 days of application by an overall growth inhibition and a decrease of mitotic activity. Reversal by uracil was possible after simultaneous application of 2-thiouracil. The nature of the selective inhibition is discussed and two possible interpretations of the data obtained are analyzed: a) different response of growth processes in apices and young vegetative organs respectively with regard to different participation of cell division and elongation, b) specific inhibition of floral differentiation. U rostlinChenopodium rubrum pěstovaných ve vodních kulturách jsme sledovali vliv 2-thiouracilu na vegetativní růst a květní diferenciaci. Mezi, slabými koncentracemi, které stimulovaly vegetativní růst a květní diferenciaci, a koncentracemi, které působily na oba pochody inhibičně, jsme našli úzké rozmezí koncentrací 1.10−5 m až 2.10−5 m, kdy byl inhibován vývoj selektivně. V koncentraci 1.10−4 m se projevila selektivní inhibice vývoje, byl-li 2-thiouracil aplikován na začátku fotoperiodické indukce. Vlastní inhibice vývoje byla silná bez ohledu na aplikaci 2-thiouracilu uracilu před, během nebo těsně po čtyřdenní fotoperiodické induckei, inhibice růstu se však měnila v závislosti na fotoperiodické indukci. Nejsilnější relativní inhibice vývoje, vypočtena jako poměr mezi vývojem a růstem, byla vázána vždy na začátek, fotoperiodické indukce. Sledování růstu rostlin a také anatomický a autoradiografický obraz po aplikaci 2-thiouracilu ukazuje, že inhibice se začíná projevovat až ke konci čtyřdenní aplikace, a to celkovou inhibieí růstu a snížením mitotické aktivity. Reverse uracilem byla možná při jeho současném podání s 2-thiouracilem, nikoliv již po 24 hodinách. Je diskutována otázka podstaty selektivní inhibice a rozebrány 2 možné interpretace zjištěných fakt: a) různá reakce růstových pochodů ve vrcholech a mladých vegetativních orgánech s ohledem na různou účast pochodů dělení a prodlužování buněk, b) specifická inhibice květní diferenciace. Исследовалось влияние 2-тиоурацила на рост и дифференциацию цветковChenopodium rubrum L., выращиваемого в водных культурах. Между низкими концентрациями, стимулирующими рост и дифференциацию цветка и относительно высокими, подавляющими оба процесса, найден небольшой интервал концентраций 1.10−5 m–2.10−5 m, при которых селективно подавлялось одно развитие. Селективное подавление развития также происходило после применения 2-тиоурацила в концентрации 10−4 m в начальном периоде фотопериодической индукции. Развитие подавлялось при применении 2-тиоурацила перед, в течение или непосредственно после четырехдневной фотопериодической индукции. Ингибиция роста изменялась в зависимости от фотопериодической индукции. Наиболее сильная относительная ингибиция, быраженная отношением между развитием и ростом, была связана во всех случаях с началом фотопериодической индукции. Наблюдения за ростом растений а также анатомические и авторадиографические исследования показывают, что ингибиция начинает проявляться лишь в конце четырехдневного применения, а именно как общее подавление роста и снижение митотической активности. Обратимость ингибиции при помощи урацила происходило лишь в случае одновременного применения с 2-тиоурацилом, при применении урацила спустя 24 часа после 2-тиоурацила уже не происходило снятие ингибиции. Рассматривается вопрос, на чем основывается селективная ингибиция и приводятся два возможные объяснения: а) различная реакция ростовых процессов в конусах нарастания и в молодых вегетативных органах ввиду различного участия процессов деления и удлинения клеток, б) специфическое подавление дифференциации цветка.