Growth of white lupin seedlings during the rosette stage as affected by seed size

Abstract - Mean seed weight has a major influence on the early growth of seedlings in numerous species. In white lupin (Lupinus albus L), it affected organogenesis and growth during the rosette stage. An increase in mean seed weight induced a non-linear increase in the number of leaf primordia produced by the main apex at the vegetative stage. The relationship between the mean seed weight and the number of leaf primordia was similar whatever the genotypic or phenotypic origin of the seed size variation. The sums of temperatures from sowing had a curvilinear effect on the number of leaf primordia. A general multiplicative model was developed. The dry weight of the cotyledons remained constant after their full expansion. The dry weights of the leaf and root parts of the seedlings during the rosette stage were positively and almost linearly linked to the mean seed weight, thermal time had an exponential effect on the dry weight of the leaf and root parts of the lupin seedlings. General models for these characters were developed. Temperature appeared as the major environmental factor affecting the growth at the early stages. The consequences of these relationships for the development of a general morphogenetic model for seed multiplication programs and breeding objectives are discussed.

Résumé - Effet de la taille des graines semées sur la croissance des plantules de lupin blanc durant le stade rosette. La taille de la graine semée a une influence majeure sur la croissance précoce des plantules chez de nombreuses espèces. Chez le lupin blanc (Lupinus albus L), ce caractère affecte à la fois l'organogénèse et la croissance. Une augmentation du poids du grain semé conduit à une augmentation non linéaire du nombre de primordiums émis par l'apex principal au stade végétatif après un temps de croissance donné. Cette relation entre la taille de la graine et le nombre de primordiums foliaires émis est similaire, que la taille de la graine ait une origine génotypique ou phénotypique. Les sommes de températures reçues depuis le semis ont un effet curvilinéaire sur le nombre de primordiums émis. Un modèle multiplicatif général permettant la prédiction du nombre de primordiums foliaires (y) selon les sommes de températures depuis le semis (x) et la taille du grain semé (z) a été développé : y = (5,25 + 0,042 + 0,000 009 42 x²) z ^0,12. Le poids sec des cotylédons reste constant après la fin de leur expansion. Les poids secs des parties aériennes et racinaires au long du stade rosette sont positivement et presque linéairement liés au poids du grain semé, les sommes de températures depuis le semis ayant un effet exponentiel sur les poids secs des parties aériennes et racinaires. Des modèles généraux pour la croissance de ces compartiments ont été établis. La température apparaît comme le principal facteur environnemental affectant la croissance aux stades précoces. Les conséquences de ces relations sur le développement de modèles morphogénétiques généraux, sur les programmes de multiplication des semences et sur les objectifs de sélection, sont discutées.