A film study of growth activity of hypocotyl in the early phases of the germinating pea seed (Pisum sativum L.)

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
Using the time-lapse cinematography technique, activity of the growing centres of the pea seed hypocotyl (Pisum sativum L.) was followed in the course of the early phases between 15 and 60 hours of germination under standard experimental conditions. The resulting data were plotted in a summary graph with conjugates scales (Fig. 4) indicating time-space limits for further biochemical analysis and the interpretation of mechanism of hypocotyl elongation concerning the dependence of the IAA and RNA content, growth rate, localization of growing zones, transport of substances from the swollen cotyledons into the embryo etc. The most important results are as follows: Between 15 and 20 hours of seed swelling, activity is manifested in two growing centres of the hypocotyl (Fig. 5); between 30 and 36 hours only one zone becomes localized, with a maximum elongation in the region which was originally at a distance of 2·5 mm. from the hypocotyl base. The greatest elongation of the hypocotyl—0·77 mm./hour— was observed between 30 and 48 hours in the zone which was originally at a distance of 2·75 mm. from the hypocotyl base. The zone of maximum growth did not become localized by the termination of the experiment (60 hours) in the presumed zone close to the apex, but was displaced further to the zone which was originally at a distance of 4·0 mm. from the hypocotyl base. Využili jsme techniky sběrného filmu při sledování aktivity růstových center hypokotylu semene hrachu v prvých fázích klíčení mezi 15 až 60 hodinami. Výsledná data byla sestavena do grafu se sdruženými stupnicemi (obr. 4), který tvoří časoprostorovou matrici pro detailní biochemickou analýzu a interpretaci mechanismu dloužení hypokotylu s kořínkem: udává meze na fyziologické a organismální úrovni, v nichž nastává souhra dosud známých faktorů, regulujících tuto fázi vývoje, jako je závislost obsahu IAA a RNA na růstové rychlosti (dělení a dloužení buněk), na poloze zón maximálního dloužení, na polárním transportu látek z nabubřených děloh do embrya atd. Získaná data udávají, že mezi 15 a 20 hod. bubření semene se projevuje aktivita hypokotylu ve dvou růstových centrech (obr. 5); mezi 30 a 36 hod. se ustaluje jediná zóna s maximem dloužení v prostoru původně vzdáleném 2,5 mm od báze hypokotylu. Nejrychleji se prodlužoval hypokotyl v době mezi 30 až 48 hod.—0,77 mm/hod.—v zóně původně vzdálené 2,75 mm od své báze. Po 60 hod. se zóna maximálního růstu dále ještě posunovala ke kořenové špičce a přesunula se do prostoru původně vzdáleného 4,0 mm od báze hypokotylu. Stanovené růstové rychlosti jsou srovnávány se známými údaji rychlosti transportu IAA rostlinnými tkáněmi. Мы использовали технику собирательной киносъемки для изучения активности ростовых центров гипокотиля семени гороха в первые фазы прорастания между 15–60 часами. Полученные данные составлены в график с объединенными шкалами (фиг. № 4), которые образуют матрицу время—пространство для детального биохимического анализа и интерпретации механизма удлинения гипокотиля с корешком: указывают границы на физиологическом и органном уровнях, в которых имеет место сложное взаимодействие до сих иор известных факторов, регулирующих эту фазу развития, как напр. зависимость содержания ИУК и РНК от скорости роста (деление и удлинение клеток), от положения зон максимального удлинения, от полярного транспорта веществ из набухнувших семядолей в зародыш итд. Полученные данные указывают, что между 15–20 часами набухания семян активность гипокотиля проявляется в двух центрах роста (фиг. № 5), между 30–36 часами образуется одна зона с максимумом удлинения в месте первоначально отстоящем на 2,5 мм от базы гипокотиля. Наиболее быстро удлиняется гипокотиль в период между 30 и 48 часами—0,77 мм/час—в месте первоначально отстоящем 2,75 мм от его базы. 60 часов спустя зона максимального роста двигалась еше дальше к корневой верхушке и перемещалась в место первоначально отстоящее 4,0 мм от базы гипокотиля. Установленные скорости роста сопоставлены с известными данными о скорости транспорта ИУК растительными тканями.