Spatial and temporal distribution of auxins and gibberellins in sunflower (Helianthus annuus L.)

Abstract

SUMMARY Occurrence and parallel variation of free indole 3 acetic acid (IAA) and gibberellins (GA 3 ) in different organs of Helianthus annuus L. have been investigated at various development stages by the gas chromatography method. The highest concentration of IAA was found in aboveground organs while the IAA concentration in roots was much lower. Genotype variation has also been determined. It has been established that the percentages of free IAA in roots, leaves, inflorescences and flowers were much higher in parent lines than in the F 1 hybrid. These data demonstrated a direct correlation between auxins and hybrid vigor. The obtained results demonstrate the spatial (roots, leaves, inflorescences and flowers) and temporal distribution (during various ontogenetic phases) of auxins, which confirm their taking part in polarity formation and indicating dominant centers of activity in sunflower. RESUMEN La aparición y la variación simultánea del ácido indol-3-acético libre (IAA) y giberelina (GA 3 ) en los diferentes órganos de la especie Helianthus annuus L . fueron investigadas en diferentes fases de desarrollo de la planta por el método de cromatografía gaseosa. La concentración más alta de IAA fue detectada en los órganos aéreos, mientras que la concentración de IAA en la raíz, fue mucho más baja. También fue determinada la variación genotípica. Fue determinado que los porcentajes de la IAA libre en la raíz, las hojas, inflorescencias y flores, eran mucho más altos en las líneas parentales que en los híbridos F 1 . Estos datos indican la vinculación directa entre auxina y la potencia híbrida. Los resultados obtenidos demostraron la existencia de la distribución espacial (raíz, hojas, inflorescencias y flores) y temporal (diferentes fases ontogenéticas) de auxina, lo que confirma que auxinas participan en formación de polaridad e indica los centros de actividad dominantes en girasol. RÉSUMÉ L’apparition et la variation synchrone d’acide indol acétique libre 3 (IAA) et de gibbérellines (GA 3 ) dans différents organes de Helianthus annuus L . ont été étudiées à différents stages du développement de la plante par la méthode de chromatographie en phase gazeuse. La plus grande concentration de IAA a été constatée dans les organes aériens tandis que la concentration de IAA dans les racines était beaucoup plus faible. La variation de génotype a aussi été déterminée. On a constaté que les pourcentages d’acide acétique indol libre dans les racines, les feuilles, les inflorescences et les fleurs était beaucoup plus élevés dans les lignées parentales que dans l’hybride F 1 . Ces données indiquent une corrélation directe entre les auxines et la vigueur hybride. Les résultats obtenus démontrent l’existence de distributions d’auxines spatiales (racines, feuilles, inflorescences et fleurs) et d’auxines temporelles (au cours de différentes phases ontogénétiques), ce qui confirme qu’elles prennent part à la formation de la polarité et indiquent des centres d’activité dominants dans le tournesol.