Role of temperature in regulating timing of germination in soil seed reserves of Thlaspi arvense L.

Summary. Most freshly-matured seeds of Thlaspi arvense L. (Brassicaceae) were dormant at maturity in May. Seeds sown on soil germinated in autumn and spring, but mostly in autumn. Buried seeds exhumed at monthly intervals and tested in light and darkness over a range of thermoperiods exhibited annual dormancy/non-dormancy cycles. However, the dormant period was short, usually only in April, but sometimes May, and in some years 1–6% of the seeds remained conditionally dormant. After-ripening occurred during summer, and seeds were non-dormant during autumn. Seeds entered conditional dormancy in winter and dormancy in late winter or early spring. When buried dormant seeds were kept at 25/15, 30/15 or 35/20°C for 12 weeks, they gained the ability to germinate to 95–100% at 15/6, 20/10, 25/15, 30/15 and 35/20°C. After burial for 12 weeks at 15/6 and 20/10°C, seeds germinated to 80–100% at 15/6, 20/10 and 25/15°C. but to only 11–64% at 30/15 and 35/20°C. After 4 weeks at 5°C, initially-dormant seeds germinated to 100% at all thermoperiods except 35/20°C, where only 15% of them germinated. However, after 18 weeks at 5°C, only 0–1% of the seeds germinated at all thermoperiods. Most non-dormant seeds exposed to 1, 5 and 15/6°C for 16 weeks were induced into dormancy; 1–15% entered conditional dormancy and thus germinated only at 15/6, 20/10 and 25/15°C. This study indicates that seeds of winter annual plants of T. arvense are non-dormant in autumn and enter dormancy in winter, while those from summer annuals are dormant in autumn and become non-dormant during winter. Resume. Role de la temperature dans la regulation de l'epoque de germination des reserves de graines dans le sol de Thlaspi arvense L. La plupart des graines fraichement matures de Thlaspi arvense L. (Brassieaceae) etaient dormantes a maturitye en Mai. Des graines semees sur el sol ont germe en automne et au printemps, mais en majoritea l'automne. Des graines enterees exhumees a des intervalles mensuels et testees a lumiere et a l'obscurite sous plusieurs thermoperiodes ont exprime des cycles annuels dormance/non dormance. Cependant, la periode de dormanee est courte, normalement seulement en Avril, mais quelquefois en Mai, et certaines annees 1–6% des graines demeurent sous certaines conditions dormantes. La post-maturation apparait durant l'ete et les graines sont non dormantes durant l'automne. Les graines engagent une dormance conditionnelle en hiver et une dormance a la fin de l'hiver et au debut du printemps. Quand des graines dormantes enfouies etaient maintenues pendant 12 semaines a 25/15, 30/15 ou 35/20°C, elles ont aequis une faculte germinative de 95–100%a 15/6, 20/10, 25/15. 30/15 et 35/20°C. Apres enfouissement pendant 12 semaines a 15/6 et 20/10°C, les graines ont germe de80 a 100%a 15/6, 20/10 et 25/15°C.mais seulement de 11 a 64%a 30/15 et 35/20°C. Apres quatre semaines a 5%, les graines initialement dormantes ont germea 100%a toutes les thermo-periodes sauf pour 35/20°C ou l'on a seulement 15% de germination. Cependant, apres 18 semaines a 5°C, seulement 0,1% des graines ont germea toutes les thermoperiodes. La plupart des graines non dormantes placees a 1, 5 et 15/6°C pendant 16 semaines sont entrees en dormance; 1 a 15% dans une dormance conditionnelle avec germination ensuite seulement a 15/6, 20/10 et 25/15°C. Ce travail montre que les graines des plantes annuelles hivernales de T. arvense sont non dormantes en automne et entrent en dormance pendant l'hiver, tandis que celles issues des plantes estivales sont dormantes en automne et deviennent non dormantes pendant l'hiver. Zusammenfassung. Die Rolle der Temperatur fur die Zeit der Keimung von Thlaspi arvense L. aus dem Samenvorrat im Boden Unmittelbar nach der Reifung im Mai waren die meisten Samen von Thlaspi arvense L. (Brassicaceen) dormant. Ausgesate Samen keimten besonders im Herbst, aber auch im Fruhjahr. In monatlichem Abstand ausgegrabene Samen wurden bei verschiedenen Temperaturen im Licht und im Dunkeln gepruft, wobei eine rhythmisch uber das Jahr wechselnde Dormanz beobachtet wurde. Die Dormanzperiode war jedoch kurz und lag gewohnlich nur im April, manchmal auch im Mai, und in einigen Jahren blieben 1–6% der Samen bedingt dormant. Im Sommer reiften die Samen nach und waren den Herbst uber nicht-dormant. Im Winter trat die bedingte Dormanz ein, im spaten Winter oder fruhen Fruhjahr die Dormanz. Wenn dormante Samen bei 25/15, 30/15 Oder 35/20°C uber 12 Wochen hin im Boden gelagert waren, wurden sie bei 15/6, 20/10, 25/15, 30/15 und 35/20°C zu 95–100% keimfahig; nach einer 12wochigen Lagerung bei 15/6 und 20/10°C keimten die Samen bei 15/6, 20/10 und 25/15°C zu 80–100%, bei 30/15 und 35/20°C aber nur zu 11–64%. Nach 4wochiger Lagerung bei 5°C keimten ursprunglich dormante Samen bei allen Temperaturen zu 100% auser bei 35/20°C, wo nur 15% keimten. Nach 18wochiger Lagerung bei 5°C keimten jedoch nur 0–1% der Samen bei allen Temperaturen. Eine 16wochige Lagerung bei 1, 5 und 15/6°C induzierte bei den meisten Samen die Dormanz; 1–15% waren bedingt dormant und keimten deshalb nur bei 15/6, 20/10 und 25/15°C. Die Untersuchung ergab, das Samen von winterannuellen Pflanzen von Thlaspi arvense im Herbst nichtdormant sind und im Winter dormant werden, wahrend Samen von sommerannuellen Pflanzen im Herbst dormant sind und wahrend des Winters nichtdormant werden.