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

Summary: Resume: 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 temperature, de la lumiere et de l'oxygene Les semences mures de Bromus rubens L. fraichement recoltees sont dormantes. Leur dormance correspond a une inaptitude a germer a l'obscuritea des temperatures superieures a 15°C, mais elle ne se manifeste pratiquement pas entre 5 et 15°C. La lumiere blanche continue inhibe nettement la germination des semences dormantes, meme a de faibles energies, et renforce leur sensibilitea la privation d'oxygene. Cependant, un eclairement prolonge n'a aucune consequence sur la germination ulterieure a l'obscurite. L'elimination de la dormance pendant la conservation au sec, a 20°C, se traduit par un elargissement de la gamme thermique qui assure une bonne germination et par la disparition presque complete de la sensibilite des semences a la lumiere. Les structures qui entourent l'embryon (glumelles, enveloppes du caryopse et peut-etre albumen) sont, en grande partie, responsables de la dormance et de la photosensibilite des semences entieres, sans doute parce qu'elles limitent l'apport d'oxygene a l'embryon. Toutefois, l'embryon lui-meme semble participer a la dormance. Les resultats obtenus sont discutes par comparaison avec la dormance des semences des cereales 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 Sauerstoffversorgung Frisch geerntete Samen von Bromus rubens L. sind im Dunkeln bei Temperaturen uber 15°C dormant, wahrend diese Dormanz bei Temperaturen zwischen 5 und 15°C praktisch nicht vorliegt. Standiges weises Licht hemmt die Keimung dormanter Samen deutlich, sogar bei niedriger Intensitat, und verstarkt ihre Empfindlichkeit gegenuber Sauerstoffmangel. Standige Beleuchtung mit weisem Licht verandert jedoch nicht die folgende Dunkelkeimung. Das Brechen der Dormanz wahrend der trockenen Lagerung bei 20 °C fuhrt zu einem vergroserten Temperaturbereich, in dem die Samen gut keimen, und last ihre Lichtempfindlichkeit fast vollstandig verschwinden. Die Strukturen um den Embryo (Spelzen, Schale der Caryopse und moglicherweise Endosperm) sind hauptsachlich fur die Dormanz und die Lichtempfindlichkeit des ganzen Samens verantwortlich, vermutlich deshalb, weil sie die Sauerstoffversorgung des Embryos einschranken. 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.