GROWTH AND STRUCTURAL MODIFICATIONS OF OATS INDUCED BY BROMACIL

Summary. Dry seeds of oat (Avena sativa L.) were placed in various concentrations of bromacil for 4 hr and then placed either on glasscloth which dipped into the herbicide solution, or with the roots in aerated herbicide solution. Root elongation was measured by two methods. Alter various exposure periods, selected portions of the plants were prepared by classical methods for examination with the light or electron microscope. Total root elongation was inhibited by the concentrations used (10−6 to 10−3 M), and the degree of inhibition increased with increasing concentration. The inhibition was almost entirely restricted to the terminal 0.5 mm, the region of greatest elongation in untreated roots. Treated roots were swollen or necrotic and collapsed, with neerotic cells in the meristem, procambium and epidermis. There was also precocious vacuolation of cells in most tissues of the root tip, and inhibition of cell wall formation resulted in cells with multiple nuclei. The development of the chloroplast grana and fret system was inhibited by bromacil. The loculi of the grana and fret vesicles progressively swelled, and there was modification of the chloroplast envelope. These effects appear to be associated with loss of integrity of membranes. Resume. Des semences seches d'avoine (Avena sativa L.) furent placees dans diverses concentrations de bromacile pendant 4 heures puis placees ensuite soit sur de la laine de verre qui trenipait dans la solutjon herbicide, soit avec les racincs plongees dans une solution herhieide aeree. L'elongation des racines fut mesuree par detix methodes. Aprea des periodes variees d'exposition, des portions choisies des plantes furent preparees par les methodes classiques pour cxamen au microscope ordinaire ou au microscope electronique. L'elongation totale des racines fut inhibde par les concentrations utilisees (10−6a 10−3 M), et le degre d'inhibition s'accrut avec l'augmentation des concentrations. L'inhibition fut presque entierement localisee sur 0,5 mm a l'extremite de la racine, region ou se manifeste la eroissance la plus importante dans les racines non traitees. Les racines traitees apparuient gonflees, ou necrosees et flasques, avec des cellules necrosees dans le meristeme, le procambium et l'epiderme. Il apparut egalement une formation precoce de vacuoles dans les cellules dans la plupart des tissus de l'extremite cs racines; de plus, l'inhibition de la formation de la paroi cellulaire provoqua la formation de cellules a noyaux multiples. Le developpement des grana chloroplastes et du systeme lamellaire inter-grana fut inhibe par le bromacile. Les cavites des grana et les vesicules du systeme lamellaire inter-grana grossirent progressi vement et l'enveloppe des chloroplastes fut modifiee. Ces effets semblent etre associes a la perte de l'integrite des membrances. Zusammenfassung. Trockene Samen von Hafer (Avena sativa L.) wurden in unterschiedlich stark konzentrierteni Bromacil vier Stunden lang eingequollen und anschliessend entweder auf eine spezielle Kcimplatte (‘glasscloth’) gelegt, die in die Herbizidlosung eintauchte, oder mit den Wurzeln in beluftete Herbizidlosung eingepflanzt. Das Wurzelwacbstum wurde mit Hilfe von zwei Methoden gemessen. Nach unierschiedlich langer Einwirkungszeit wurden Pflanzenproben mit Hilfe klassischer Methoden fur Beobachtung mit dem Licht- oder Elektronenmikroskop prapariert. Das Wurzelwaehstum wurde durch die verwendeten Konzentrationen (10−6-10−3M)gehemmt, wobei der Grad der Hemmung mit zunehmender Konzentration anstieg. Die Hemmtuig war nahezu vollstandig auT eine 0,5 mm lange Zone an der Wurzelspitze beschrankt, die in unbehandelten Wurzeln die Zone des grosstrn Wurzelwachstums darstellt. Die behandelten Wurzeln waren dick angeschwoilen oder nckrotbch und bracheii zusammen. Im Meristem, Procambium und in der Epidermis wurden nekrotische Zellen festgestellt. In den Zellen der meisten Cewebe der Wurzelspitze trat vorzeitige Vacuolation ein. Die Hemmung der Zellwandbildung hatte Zellen mit mehreren Nuclei zur Folge. Die Entwicklung der Chloroplastengrana und des Fretsystems war durch Bromacil gehemmt. Die Loculi der Grana und der Fretgefasse schwollen progressiv an, und die Chloroplastenbulle wurde verandert. Die Effekte sind offensichtlich mit dem Verlust gewisser Membraneigenschaften assoziiert.