Seedling traits of maize as indicators of root lodging

Abstract - Research was undertaken to determine whether root lodging of maize (Zea mays L) can be predicted at the seedling stage. In the first experiment, seedlings from 9 central European flint x dent hybrids were tested under controlled conditions. At the 3-leaf stage, the diameter of the primary root was closely and negatively correlated with root lodging counts from field trials when plants were grown at 14 °C, but not at 22 °C. Attempts to test at an earlier seedling stage were only successful at 22 °C and after 4 days of germination in the dark; the number of late/large metaxylem vessels in the primary root was closely and negatively correlated with root lodging. Experiment 2, with 14 hybrids tested for root lodging at one location for 2 years, partly confirmed the results of the first experiment. In experiment 3, root lodging data at anthesis and maturity were available from subsets of 10 to 17 hybrids from a total of 28 hybrids at 14 locations in Germany over 3 years. Root lodging at anthesis and at harvest were significantly negatively correlated with: a), the number of large metaxylem vessels in 21 out of 84 cases (range of significance r = - 0.51 to - 0.70); and b), with coleoptile length in 15 cases (range of significance r = -0.51 to - 0.79. We conclude that, in principle, a very early detection of root lodging resistance is possible. The same genetic systems seem to contribute to relevant root and shoot traits in seedlings and adult plants.

Résumé - Caractéristiques des plantules comme indicateurs de verse racinaire. Des recherches ont été entreprises pour déterminer si la verse racinaire du Maïs (Zea mays L) peut être prédite au stade de plantule. Des plantules de 9 hybrides (corné x denté) d'Europe centrale ont été testées en conditions contrôlées dans une première expérience. Au stade 3 feuilles, le diamètre de la racine primaire était fortement et négativement correlé avec la verse racinaire au champ chez les plantes qui avaient poussé à 14 °C, mais pas chez celles qui avaient poussé à 22 °C. Des tentatives pour tester les plantules à un stade très précoce n'ont été concluantes qu'à 22 °C. Après 4 j de germination à l'obscurité, le nombre de vaisseaux tardifs/gros du métaxylème dans la racine primaire était fortement et négativement corrélé avec la verse racinaire. Une deuxième et une troisième expérience ont été réalisées exclusivement pour des stades précoces des plantules avec d'autres lots d'hybrides (corné x denté). La deuxième expérience, dans laquelle la verse racinaire de 14 hybrides a été testée pour 1 lieu et 2 années, a permis de confirmer partiellement les résultats obtenus lors de la première expérience. Pour la troisième expérience, des données relatives à la verse racinaire à l'anthèse et à la maturité issues de 14 lieux et de 3 années étaient disponibles pour 10-17 sous-lots d'un total de 28 hybrides. La verse racinaire à l'anthèse et à la récolte était correlée d'une manière négative et significative - avec le nombre de gros vaisseaux du métaxylème pour 21 des 84 cas (r = 0,51 - 0,70) et - avec la longueur du coléoptile dans 15 cas (r = - 0,51 - 0,79). Nous avons alors conclu qu'en principe, une détection très précoce de la résistance à la verse racinaire était possible. Apparemment, les mêmes systèmes génotypiques contribuent aux caractères déterminants de la racine et de la tige des plantules et des plantes adultes.