Interactions of auxin and cytokinins in regulating axillary bud formation in sunflower (Helianthus annuus L.)

Abstract

SUMMARY Sunflower is an important oilseed crop, known to grow a strong dominating single flower head. In recent times, axillary buds initiation and formation of multi flower heads is a common feature in many sunflower hybrids. To find out the reason for multi headedness an experiment was carried out in the hybrid KBSH-41. It was found that this trait is regulated by the interaction of environmental signals and plant growth regulators such as auxin and cytokinin. Any kind of stress induces the bud growth which affects the translocation of hormones in the transpiration system, especially auxin. When the translocation of basipetally moving auxin reduces, concentration of acropetally moving cytokinin increases leading to the development of axillary buds. When, under normal conditions,auxin to cytokinin ratio is not altered the plants develop single flower heads. The results of this study suggest that auxin has an inhibitory effect on the growth of axillary buds, while cytokinin promotes their growth. The mechanism of axillary bud growth depends on the ratio of these two hormones RESUMEN El girasol es un cultivo oleaginoso importante cuya planta posee una inflorescencia única y dominante. Es común, en los últimos tiempos, el inicio de yemas axilares y la aparición de plantas policéfalas en muchos híbridos de girasol. Para averiguar el motivo de esta policefalía, se llevó a cabo un experimento con el híbrido KBSH-41. Se constató que este carácter se encuentra regulado por la interacción entre las señales del ambiente y los reguladores del crecimiento en las plantas, como las auxinas y citoquininas. Cualquier tipo de estrés induce el crecimiento de la yema, lo cual afecta la translocación de hormonas, especialmente las auxinas, durante la transpiración. Cuando se reduce la translocación basipetala de las auxinas, concentración acropetala de las citoquininas aumenta lo que permite el desarrollo de las yemas axilares. En condiciones normales, la relación auxina/citoquinina no se alteró y las plantas desarrollaron un único capítulo. Los resultados de este estudio sugieren que las auxinas tienen un efecto inhibitorio sobre el crecimiento de yemas axilares, mientras que las citoquininas lo promueven. El mecanismo de crecimiento de las yemas axilares depende de la relación entre estas dos hormonas. RÉSUMÉ Le tournesol se caractérise habituellement par une floraison de type monocapitée. Récemment, l'initiation de bourgeons axillaires puis la formation de multiples capitules est devenue un caractère commun à plusieurs hybrides de tournesol. Pour trouver une explication à l'intérêt des tournesols multi-capitules, une expérience a été menée sur l'hybride KBSH-41. Il a été constaté que ce facteur est régulé par l'interaction entre des signaux environnementaux et des hormones de croissance de la plante, telles que l'auxine et les cytokinines. Tout type de stress provoque la croissance des bourgeons, ce qui affecte la translocation des hormones impliquées dans le processus de transpiration et particulièrement l'auxine. Lorsque la translocation de l'auxine en mouvement depuis l'apex jusqu'à la base diminue, la concentration en cytokinine en déplacement de la base vers l'apex augmente, entraînant un développement des bourgeons axillaires. Par contre, le ratio auxine/cytokinine n'est pas altéré dans des conditions normales de développement conduisant à une fleur unique. Les résultats de cette étude suggèrent que l'auxine a un effet inhibiteur sur la croissance des bourgeons axillaires, alors que la cytokinine la favorise. Le mécanisme de croissance des bourgeons axillaires dépend du rapport entre ces deux hormones.