Seedling development and biomass as affected by seed size and morphology in durum wheat

This work evaluated the effect of seed size and morphology on the development and biomass of durum wheat seedlings. Three different seed-grading sizes selected by sieving were used in glasshouse experiments, and a set of three developmental and 23 biomass-related indices were measured on eight genotypes, at two moisture levels. The influence of seed size on seedling development was studied at high and low temperatures (22\12 mC, and 15\5 mC day\night temperatures, respectively), in growth chambers. The area of the seed and the area of the embryo were the seed morphological traits most affected by seed size. Seed size was strongly associated with seedling development and seedling biomass until the complete extension of the first two leaves, at the fourth leaf stage. The rate of first-leaf growth and the area of the first leaf were the developmental and biomass traits, respectively, most sensitive to seed-grading size.

Interaccions arbre-arbust al límit superior del bosc i efectes de gradients bioclimàtics en la vegetació

Durant el periode d’elaboració d’aquesta tesi hem aprofundit en el coneixement dels factors que controlen les dinàmiques espacio-temporals del límit superior del bosc. Aquest ecotò se situa entre el límit superior del bosc i els prats alpins i és susceptible a canvis ambientals, fet que provoca que fluctuï altitudinalment i latitudinalment en funció d’aquests canvis. Els motius d’aquesta dinàmica s’ha estudiat sovint des d’un punt de vista climàtic, però mai fins ara s’havia estudiat des d’un punt de vista de les interaccions entre organismes. Per aquest fet hem estat evaluant l’efecte de les interaccions planta-planta en la regulació de la dinàmica supraforestal. L’estudi l’hem emmarcat en un context alpí (als Pirineus Catalans) i en un context subàrtic (Lapònia, Suècia), fet que ens ha permès fer un estudi comparatiu en dos ecotons contrastats però homòlegs ecològicament. Hem desenvolupat una sèrie d’experiments considerant diversos factors (augment de temperatura, quantitat de nutrients, presència d’arbust, posició en l’ecotò); en les dues zones d’estudi hem fet una plantació de plançons dels arbres formadors del límit del bosc en les diverses situacions derivades de la combinació d’aquests factors, i hem fet el seguiment fenològic dels plançons durant tres periodes de creixement. Els resultats dels experiments ens han permès veure que les interaccions entre organismes tenen una gran importància en la regulació de la dinàmica supraforestal, tant als Pirineus com a Lapònia. Les interaccions planta-planta i planta-herbívors determinen el reclutament de plançons i per tant l’estructuració de les comunitats supraforestals. Per altra banda, la posició en l’ecotò evidencia la presència d’un gradient bioclimàtic; les manipulacions ambientals de temperatura i nutrients originen una resposta generalment positiva en el desenvolupament dels plançons, indicant que canvis en aquestes variables pot suposar alteracions notables de l’estructura forestal del límit del bosc. Per altra banda en aquest projecte també hem aprofundit en temes relacionats amb l'efecte dels gradients altitudinals en la distribució de plantes vasculars als Pirineus Catalans.

Interaccions arbre-arbust al límit superior del bosc i efectes de gradients bioclimàtics en la vegetació

Durant el periode d’elaboració d’aquesta tesi hem aprofundit en el coneixement dels factors que controlen les dinàmiques espacio-temporals del límit superior del bosc. Aquest ecotò se situa entre el límit superior del bosc i els prats alpins i és susceptible a canvis ambientals, fet que provoca que fluctuï altitudinalment i latitudinalment en funció d’aquests canvis. Els motius d’aquesta dinàmica s’ha estudiat sovint des d’un punt de vista climàtic, però mai fins ara s’havia estudiat des d’un punt de vista de les interaccions entre organismes. Per aquest fet hem estat evaluant l’efecte de les interaccions planta-planta en la regulació de la dinàmica supraforestal. L’estudi l’hem emmarcat en un context alpí (als Pirineus Catalans) i en un context subàrtic (Lapònia, Suècia), fet que ens ha permès fer un estudi comparatiu en dos ecotons contrastats però homòlegs ecològicament. Hem desenvolupat una sèrie d’experiments considerant diversos factors (augment de temperatura, quantitat de nutrients, presència d’arbust, posició en l’ecotò); en les dues zones d’estudi hem fet una plantació de plançons dels arbres formadors del límit del bosc en les diverses situacions derivades de la combinació d’aquests factors, i hem fet el seguiment fenològic dels plançons durant tres periodes de creixement. Els resultats dels experiments ens han permès veure que les interaccions entre organismes tenen una gran importància en la regulació de la dinàmica supraforestal, tant als Pirineus com a Lapònia. Les interaccions planta-planta i planta-herbívors determinen el reclutament de plançons i per tant l’estructuració de les comunitats supraforestals. Per altra banda, la posició en l’ecotò evidencia la presència d’un gradient bioclimàtic; les manipulacions ambientals de temperatura i nutrients originen una resposta generalment positiva en el desenvolupament dels plançons, indicant que canvis en aquestes variables pot suposar alteracions notables de l’estructura forestal del límit del bosc. Per altra banda en aquest projecte també hem aprofundit en temes relacionats amb l'efecte dels gradients altitudinals en la distribució de plantes vasculars als Pirineus Catalans.

Barley development as affected by rate of change of photoperiod

The rate of leaf appearance of barley varies substantially with time of sowing. This variation has been related to both the length and the rate of change of photoperiod at the time of plant emergence. An outdoor pot experiment was conducted to test if rate of change of photoperiod directly affects phasic development and rate of leaf emergence of spring barley. Two photoperiod-sensitive cultivars (Bandulla and Galleon) were subjected to five photoperiod regimes: two constant photoperiods, of 14 and 15·5 h, and three different rates of change of photoperiod of c. 2, 9 and 13 min/day from seedling emergence to awn initiation. Photoperiod treatments significantly affected the duration from seedling emergence to awn initiation in both cultivars. Rate of change of photoperiod did not affect the rate of development towards awn initiation independently of the absolute daylength it produced. Although Bandulla had a longer duration than Galleon at any photoperiod regime, the cultivars did not vary in their sensitivity to photoperiod. When this phase was divided into the leaf initiation (LI) and spikelet initiation (SI) phases, it was evident that the sensitivity to photoperiod was not constant, being in general higher during the SI than during the LI phase. However, the magnitude of the change in sensitivity was cultivar-dependent, indicating that sensitivity to photoperiod during the different phases could be under independent genetic control. Final numbers of primordia (leaves together with maximum spikelet number) were negatively affected by increasing photoperiods, but once again, there was no evidence of any effect of the rate of change of photoperiod which was independent of the average photoperiod. Both cultivars showed similar sensitivities for final leaf number but maximum spikelet number was more sensitive to photoperiod in Galleon than in Bandulla. Highly significant linear relationships between leaf number and thermal time were found for all combinations of cultivars and photoperiod regimes (r2 > 0·98). The rate of leaf appearance (RLA) was similar for both cultivars (c. 0·0185 leaves/°Cd) and did not alter during plant development or in response to the change in photoperiod at awn initiation. The range in RLA was greater for Galleon (0·0170–0·0205 leaves/°Cd) than for Bandulla (0·0173–0·0186 leaves/°Cd). Neither of these cultivars exhibited a significant relationship between rate of leaf emergence and photoperiod or rate of change of photoperiod. The lack of significant relationships between RLA and length or rate of change of photoperiod is in contrast with previous reports using time of sowing as a main treatment.