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Agronomie
Volume 23, Number 4, May-June 2003
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Page(s) | 277 - 285 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/agro:2003010 |
DOI: 10.1051/agro:2003010
Kinetin alleviates the influence of waterlogging and salinity on growth and affects the production of plant growth regulators in Vigna sinensis and Zea mays
Mahmoud E. Younisa, Omar A. El-Shahabya, Mamdouh M. Nemat Allab and Zeinab M. El-Bastawisyba Botany Department, Faculty of Science, Mansoura University, Egypt
b Botany Department, Faculty of Science at Damietta, Mansoura University, Damietta, Egypt
(Received 28 December 2000; revised 16 February 2002; accepted 6 August 2002)
Abstract
Growth criteria (shoot height, root length and dry weight) of 14-d-old
Vigna sinensis and Zea mays were mostly suppressed by waterlogging or salinization
using artificial seawater mixture during the subsequent 3 weeks; the water level in
pots was, respectively, kept at 120% or 60% of water field capacity. The suppression
in growth induced by salinization was greater than that obtained by waterlogging. The
pattern of changes in growth appeared similar to chlorophyll a and b as well as activity
of
-aminolevulinic acid dehydratase (ALA-D). On the other hand, waterlogging
significantly increased indole-acetic acid (IAA) in shoots of both species but salinity
had a decreasing effect. Both treatments decreased gibberellic acid (GA
3) levels in
shoots of Vigna sinensis and Zea mays as well as zeatin in shoots of
Zea mays. Meanwhile, abscisic acid (ABA) was greatly accumulated in shoots
of the stressed plants. Foliar application of 50 ppm kinetin counteracted the resulting
reduction in growth and in chlorophylls of both species but partially lowered the
inhibition in ALA-D activity. Moreover, kinetin increased IAA, GA
3 and zeatin in
the stressed plants to mostly reach control levels, but markedly reduced ABA.
These findings indicate that relief of the damage and restoration of normal
conditions was maintained either partially or completely by application of kinetin.
This recovery may be a consequence of several roles played by such hormones,
which can cause triggering of the internal cellular metabolism and also induce
alterations in the ratios of growth regulators.
Résumé
La kinétine permet d'éviter l'effet de la submersion et de la salinité sur la
croissance et affecte la production de régulateurs de croissance chez Vigna Sinensis
et Zea mays.
La croissance (hauteur des parties aériennes, longueur des racines
et poids sec) de plantules de Vigna sinensis et Zea mays âgées de 14 jours a été
arrêtée principalement par la submersion ou la salinisation en utilisant un mélange
artificiel d'eau de mer durant les 3 semaines suivantes ; le niveau d'eau dans les
pots a été maintenu respectivement à 120 % et 60 % de la capacité au champ. L'effet
négatif sur la croissance induit par la salinisation était plus important que celui
obtenu par la submersion. La forme des modifications de la croissance est apparue
similaire pour la chlorophylle A & B, aussi bien que pour l'activité de l'acide
-aminolevulinique déhydratase (ALA-D). D'un autre côté la submersion a augmenté
de façon significative la teneur en acide indolacétique (IAA) des parties aériennes
des 2 plantes, mais la salinité a eu un effet décroissant. Les 2 traitements ont
diminué les niveaux d'acide gibbérellique (GA
3) dans les parties aériennes de
Vigna sinensis ou Zea mays, ainsi que celui de zéatine dans celles de
Zea mays. Pendant ce temps, l'acide abscisique (ABA) était accumulé en abondance
dans les parties aériennes des plantes stressées. L'application foliaire de 50 ppm de
kinétine s'est opposée à la réduction résultante de la croissance et de la teneur
en chlorophylle des 2 plantes, mais a partiellement réduit l'inhibition de l'activité
de ALA-D. De plus, la kinétine a augmenté IAA, GA
3 et la zeatine dans les plantes stressées
jusqu'à atteindre pratiquement le niveau du témoin, mais a réduit de façon marquée ABA.
Ces résultats indiquent que l'état des dommages et la restauration des conditions
normales a été atteint soit partiellement, soit complètement en appliquant la kinétine.
Ce rétablissement pourrait être une conséquence de plusieurs rôles joués par de
telles hormones qui peuvent induire le déclenchement du métabolisme cellulaire
interne et aussi induire des altérations dans les rapports des régulateurs de croissance.
Key words: plant growth regulators / salinity / Vigna sinensis / waterlogging / Zea mays
Mots clés : régulateurs de croissance / salinité / Vigna sinensis / submersion / Zea mays
Correspondence and reprints: Mamdouh M. Nemat Alla
e-mail: mamnamatalla@mum.mans.edu.eg
Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)
© INRA, EDP Sciences 2003