Effect of temperature during burial on dormant and non-dormant seeds of Lamium amplexicaule L. and ecological implications

Summary Spring-produced seeds of Lamium amplexicaule L. were dormant at maturity in May and after-ripened when buried and stored over a range of temperatures, becoming conditionally dormant at low (5, 15/6 and 20/10°C) and non-dormant at high (25/15, 30/15 and 35/20°C) temperatures. Conditionally dormant seeds germinated to high percentages at 5 and 15/6°C, and non-dormant seeds germinated to high percentages at 5, 15/6, 20/10, 25/15 and 30/15°C. Seeds that became conditionally dormant at 5°C afterripened completely (i.e. became non-dormant) after transfer to 30/15°C. Buried seeds that became non-dormant in a non-temperature-controlled glasshouse during summer were still non-dormant after 12 weeks of storage at 30/15°C, while those stored at 5°C for 12 weeks had entered conditional dormancy. Thus, low temperatures cause reversal of the afterripening that takes place at high temperatures, but not that which takes place both at low and at high temperatures. Low winter temperatures cause dormant autumn-produced seeds and non-dormant seeds in the soil seed pool to become conditionally dormant. The ecological consequences of these responses to temperature are discussed in relation to the timing of seed germination in nature. Resume Influence de la temperature sur des graines dormantes et non-dormantes de Lamium amplexicaule L. dans le sot et implications ecologiques Les graines printanieres de Lamium amplexicaule L., se sont trouvees dormantes au moment de la maturite en mai et ont subi une post-maturation lorsqu'elles ont ete ensevelies et stockees a une gamme de temperatures; elles sont entrees en dormance conditionnelle a des temperatures basses (5, 15/6 et 20/10°C) et en non-dormance a des temperatures elevees (25/15, 30/15 et 35/20°C). Les graines en dormance conditionnelle ont fait preuve d'un haut pourcentage de germination a 5 et 15/6°C et les non-dormantes a 5, 15/6, 20/10, 25/15 et 30/15°C. Les graines entrees en dormance conditionnelle a 5°C ont muri completement ensuite (c'est-a-dire, elles sont devenues non-dormantes) apres avoir ete transferees a 30/15°C. Les graines ensevelies, devenues non-dormantes dans un serre a temperature non-controlee pendant l'ete, sont restees non-dormantes au bout de 12 semaines de stockage a 30/15°C, tandis que celles stockees a 5°C pendant 12 semaines etaient entrees en dormance conditionnelle. Les temperatures basses ont done provoque un renversement de la post-maturation qui a lieu a des temperatures elevees, mais non pas de celle qui se produit egalement a des temperatures basses et elevees. Des temperatures hivernales basses provoquent une dormance conditionnelle chez les graines automnales dormantes ainsi que chez les graines non-dormantes du stock dans le sol. La discussion porte sur les consequences ecologiques de ces reactions a la temperature par rapport au reglement de la germination des graines en etat naturel. Zusammenfassung Einfluss der Temperatur auf dormante und nicht dormante Samen von Lamium amplexicaule L. im Boden und okologische Konsequenzen Im Fruhling produzierte Samen von Lamium amplexicaule L. waren zur Zeit ihere Reife im Mai dormant und reiften bei verschiedenen Temperaturen im Boden nach, wurden aber bei tiefen (5, 15/6 und 20/10°C). Temperaturen bedingt dormant und bei hohen (25/15, 30/15 und 35/20°C) nicht dormant. Bedingt dormante Samen keimten bei 5 und 15/6°C zu einem hohen Prozentsatz; nicht dormante keimten auch bei 5, 15/6m, 20/10 25/15 und 30/15°C zu einem hohen Anteil. Samen, die bei 5°C bedingt dormant wurden, reiften nach Uberfuhrung in 30/15°C vollig nach, d.h. sie verloren ihre Dormanz. Vergrabene Samen, die wahrend des Sommers in einem Gewachshaus ohne Temperaturregelung die Dormanz verloren, waren nach 12-wochiger Lagerung bei 30/15°C immer noch nicht dormant, wahrend diejenigen, die uber 12 Wochen bei 5°C gelagert wurden, bedingt dormant waren. Tiefe Temperaturen verursachen also eine Umkehrung der Nachreife, die bei hohen Temperaturen einiritt aber nicht derjenigen, die sowohl bei tiefen wie bei hohen Temperaturen eintritt. Tiefe Wintertemperaturen bringen dormante im Herbst produzierte Samen sowie nicht dormante Samen im Boden in eine bedingte Dormanz. Die okologischen Konsequenzen dieser temperaturbedingten Reaktionen werden in Beziehung zur Keimzeit in der Natur diskutiert.