Mitotic and structural effects of nitralin and butralin on ryegrass (Lolium perenne L.) root meristems

Summary: Resume: Zusammenfassung Saturated solutions of nitralin or butralin were used to treat the germinating florets of Lolium perenne L, var, Manhattan in a growth chamber to evaluate the induced mitotic and structural effects. Examination of structural changes showed suppressed root elongation and increased radial root enlargement. The response to nitralin was observed at 1 h, whereas a weaker response was first observed with butralin at 12 h. Cortical and epidermal cells close to the apex, treated with either herbicide, were enlarged and more vacuolate. Normal mitotic figures were reduced by 76% and 36% after 1 h following treatment with nitralin and butralin, respectively. Division figures differed markedly between the two herbicides. Nitralin-treated cells formed polymorphic nuclei with an enlargement of nuclear volume and an increase in ploidy level, Butrahn decreased the number of prophase division figures, but increased the number of nuclei per cell, yielding a multi-nucleate cell, Nitralin effects on cell divisions resemble those caused by the other dinitroani-line herbicides trifluralin, oryzalin and pendimethalin. Butralin effects on cell division more closely resemble those reported from the carbamates, propham and chlorpropham. Effets mitotiques et structured de la nitraline et de la butraline sur les meristimes racinaires du ray-grass (Lolium perenne L.) Des solutions saturees de nitraline et de butraline ont eteutilises pour traiter des epillets en germination de Lolium perenne L. var. Manhattan en chambre climatique afin d'evaluer les effets mitotiques et structurels in-duits, L'examen des changements structurels a montre la suppression de l'elongation racinaire et l'augmentation du diametre racinaire. La reponse a la nitraline a eteobservee apres une heure tandis qu'une reponse plus faible a ete observee avec la butraline apres 12 heures, Les cellules corticales et epidermiques proches de l'apex, traitees avec l'un ou l'autre herbicide, etaient plus grandes et plus vacuolees. Les schemas mitotiques normaux ont etereduits de 76% et 36% une heure apres un traitement a la nitraline et a la butraline, respectivement. Les schemas de division differaient de faeon marquee entre les 2 herbicides, Les cellules traitees a la nitraline ont forme des cellules avec des nuclei polymorphes avec augmentation du volume nucleaire et du niveau de ploidie. La butraline a limite le nombre de stades prophasi-ques mais a augmente le nombre de nuclei par cellule, aboutissant a une cellule multinucleee, Les effets de la nitraline sur la division cellulaire ressemblent a ceux causes par les autres herbicides dinitroanihnes: trifluraline, oryzalinne, et pendimethaline, et les effets de la butraline sur la division cellulaire sont plus voisins de ceux rapportes pour les carbamates, prophame et chloroprophame. Wirkungen von Nitralin und Butralin auf Mitose und Struktur des Wurzelmeristems von Deutschem Weidelgras (Lolium perenne L.) Nach der Behandlung keimender Samen von Lolium perenne L. ‘Manhattan’ mit gesattigten Losungen von Nitralin und Butralin im Phyto-tron entwickelten sich verkurzte, aber verdickte Wurzeln, Bei Nitralin wurden nach 1 h Wirkungen beobachtet, bei Butralin in geringerem Mase erst nach 12 h. Bei beiden Herbiziden waren die Zellen der Rinde und der Rhizodermis nahe der Spitze vergrosert und enthielten mehr Vakuolen. Die normalen Mitosestrukturen waren 1 h nach der Behandlung mit Nitralin oder Butralin 76 bzw. 36% geringer. Die Teilungsfiguren unterschieden sich bei den beiden Herbiziden deutlich. Mit Nitralin behandelte Zellen bildeten polymorphe, vergroserte Zellkerne und der Ploidie-Grad stieg. Butralin verkleinerte die Zahl der Teilungsstrukturen der Prophase, vermehrte aber die Zahl der Zellkerne, fuhrte also zu mehrkernigen Zellen. Die Wirkungen von Nitralin auf die Zellteilung gleichen denen der anderen Dinitroanilin-Herbizide Triflur-alin, Oryzalin und Pendimethalin. Die Wirkungen des Butralins auf die Zellteilung ahneln mehr denen der Carbamate Propham und Chlorpropham.