Physical basis for the maternal inheritance of triazine resistance in Amaranthus hybridus

Summary In an effort to determine the physical basis of the maternal inheritance of triazine resistance in Amaranthus hybridus L. the fate of plastids and other organelles in developing pollen was investigated in triazine-resistant and susceptible biotypes. In both types, immediately after microspore mitosis, the newly formed generative cells contained an array of organelles (golgi bodies, endoplasmic reticulum, plastids and mitochondria) similar to that in the larger vegetative cells. No selective exclusion of organelles from the generative cell was noted although only small plastids were present. The immature generative cells contained small vacuoles, within which degenerate organelles were frequently observed, and no ultrastucturally recognizable plastids were found in mature cells. Maternal transmission of the triazine resistance factor thus appears to be due to a selective destruction of paternal plastids. Rasuma Fondement physique de la succession matrilineaire en matiere de resistance aux triazines chez Amaranthus hybridus Dans le but de determiner le fondement physique de la succession matrilineaire en miatiere de resistance aux triazines chez Amaranthus hybridus, le sort des plastides et d'autres organelles du pollen en voie de developpement a eteetudie dans des biotypes resistants et sensibles. Dans les deux types, les cellules reproductrices nouvelles contenaient, immediatement apres la mitose des microspores, un systeme d'organelles (corps Golgi, reticulum endoplasmique, plastides, mitochondries) semblable a celui des cellules vegetatives plus grandes. Aucune exclusion selective des organdies n'a ete constate dans la cellule reproductrice mais les plastides presents etaient petits. Les cellules reproductrices immatures contenaient de petites vacuoles, a l'interieur desquelles on distinguait souvent des organelles degenerees et dans les cellules mures aucun plastide n'a pu etre identifie d'apres l'ultrastructure. II parait done que la succession matrilineaire du facteur qui provoque la resistance aux triazines resulte d'une destruction selective des plastides paternaux. Zusammenfassung Physikalische Grundlage der mutterlichen Vererbung in Triazinresistentem Amaranthus hybridus Mit dem Zweck die physikalische Grundlageder mutterlichen Vererbung von Triazinresistenz in Amaranthus hybridus zu bestimmen, wurde das Schicksal von Plastiden und anderen Organellen in entwickelnden Pollen aus resistenten und empfindlichen Biotypen untersucht. In beiden Typen enthielten die neugebildeten Geschlechtszellen gerade nach der Mikrosporenmitose eine Reihe von Organellen (Golgikorperchen, endoplasmatisches Reticulum, Plastiden und Mitochondrien), die derjenigen der grosseren Vegetationszellen ahnlich waren. Es wurde keine selektive Ausschliessung der Organellen aus den Geschlechtszellen beobachtet, obwohl nur kleine Plastiden vorhanden waren. Die unreifen Geschlechtszellen enthielten kleine Vakuolen, innerhalb deren degenerierte Organellen haufig zu sehen waren und in reifen Zellen wurden keine ultrastrukturell erkennbare Plastiden gefunden. Die mutterliche Ubertragung des Triazinresistenzfaktors ist also wahrscheinlich einer selektiven Zerstorung der vaterlichen Plastiden zuzusch-reiben.