Abbscision

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  • 7/23/2019 Abbscision

    1/7

    R e g u l a t i o n

    o f

    E t h y l e n e

    E v o l u t i o n

    a n d L e a f A b s c i s s i o n

    b y

    A u x i n

    F . B .

    A b e l e s a n d B e r n a r d

    R u b i n s t e i n

    2

    U .

    S . Army

    B i o l o g i c a l

    L a b o r a t o r i e s , F o r t

    D e t r i c k , F r e d e r i c k ,

    M a r y l a n d

    Many p h y s i o l o g i c a l

    p r o c e s s e s

    h a v e

    s h o w n a n a l o -

    g o u s r e s p o n s e s

    t o b o t h

    a u x i n

    a n d

    e t h y l e n e .

    T h e s e

    p r o c e s s e s

    i n c l u d e

    r o o t

    i n i t i a t i o n ,

    i n t u m e s c e n c e

    f o r m a -

    t i o n ,

    e p i n a s t y

    ( 9 ) ,

    f r u i t

    r i p e n i n g

    ( 3 , 1 2 ) ,

    f l o r a l

    i n i t i a t i o n

    i n t h e

    p i n e a p p l e

    ( 8 , 1 9 ) ,

    b r e a k i n g

    o f

    b u d

    d o r m a n c y

    ( 2 ,

    4 ) ,

    s t i m u l a t i o n

    o f

    g u t t a t i o n

    ( 2 1 ,

    2 2 ) ,

    a n d

    l e a f a b s c i s s i o n

    ( 1 , 2 3 ) .

    A u x i n

    a p p l i c a t i o n s

    c a n

    a l s o

    s t i m u l a t e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n .

    Zimmerman a n d

    W i l c o x o n

    ( 2 4 )

    f i r s t

    n o t i c e d

    t h i s

    p h e n o m e n o n

    when t o m a t o

    p l a n t s

    t r e a t e d

    w i t h

    IAA

    i n l a n o l i n

    p r o d u c e d

    a n

    e m a n a t i o n

    w h i c h

    c a u s e d

    a n

    e p i n a s t i c

    r e s p o n s e

    when

    c o n f i n e d

    w i t h

    C h e n o p o d i u m

    a l b u m

    a n d m a r i g o l d .

    L a t e r 2 , 4 - d i -

    c h l o r o p h e n o x y a c e t i c

    a c i d

    ( 2 , 4 - D )

    was

    f o u n d t o s t i m -

    u l a t e e t h y l e n e e v o l u t i o n

    f r o m

    p e a r s

    ( 1 2 )

    a n d

    c o t t o n

    ( 1 5 ) ,

    a n d r e c e n t l y

    Morgan a n d

    H a l l

    ( 1 6 ) h a v e

    r e -

    p o r t e d

    t h a t

    e t h y l e n e p r o d u c t i o n

    f r o m

    c o t t o n

    w a s

    s t i m -

    u l a t e d b y

    I A A .

    B e c a u s e e t h y l e n e

    a n d

    a u x i n

    h a v e

    s o

    many e f f e c t s

    i n

    common

    a n d s i n c e

    a u x i n

    h a s

    b e e n

    f o u n d

    t o

    s t i m -

    u l a t e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n ,

    .

    s o m e o f t h e

    e f f e c t s

    a t t r i b u t e d

    t o

    s o - c a l l e d

    g r o w t h

    s u b s t a n c e s

    m i g h t

    b e

    d u e

    i n d i r e c t l y

    t o

    t h e

    u n s a t u r a t e d

    h y d r o c a r b o n

    g a s

    p r o -

    d u c e d

    i n

    t h e

    t i s s u e s ( 2 4 ) .

    T h i s

    s u g g e s t i o n

    h a s

    b e e n

    r e c e n t l y

    r e a d v a n c e d b y

    o t h e r s

    ( 1 5 ,

    1 6 ) .

    B e f o r e

    a n a u x i n - e t h y l e n e

    r e l a t i o n s h i p c a n

    b e e s t a b -

    l i s h e d ,

    h o w e v e r ,

    i t

    i s n e c e s s a r y

    t o

    s h o w

    t h a t

    a u x i n

    e n h a n c e d e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    o c c u r s

    i n

    a

    v a r i e t y

    o f

    p l a n t

    m a t e r i a l ,

    a n d

    t h a t e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    c a n

    b e c o n -

    t r o l l e d

    b y e n d o g e n o u s

    a s

    w e l l a s

    e x o g e n o u s

    l e v e l s

    o f

    a u x i n . We

    w i l l

    a l s o

    d e m o n s t r a t e

    t h e

    i m p o r t a n c e

    o f

    a u x i n r e g u l a t e d

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    o n a

    p h y s i o l o g i c a l

    p r o c e s s ,

    b y

    i n v e s t i g a t i n g

    t h e

    a b s c i s s i o n

    o f b e a n

    p e t i o l e

    e x p l a n t s .

    M a t e r i a l s

    a n d

    M e t h o d s

    P l a n t

    m a t e r i a l

    f o r

    t h e

    m a j o r i t y

    o f

    t h e

    e x p e r i m e n t s

    c o n s i s t e d

    o f

    P h a s e o l u s

    v u l g a r i s

    L .

    v a r . R e d

    K i d n e y

    w h i c h

    was g r o w n

    i n

    s o i l

    i n

    1 0 - c m

    p o t s .

    E t i o l a t e d

    p l a n t s

    w e r e g r o w n

    i n

    t h e

    d a r k

    a t

    2 4

    2 0 a n d

    g r e e n

    s e e d l i n g s

    w e r e

    g r o w n

    u n d e r

    i d e n t i c a l

    t e m p e r a t u r e s

    w i t h

    1 2 0 0 f t - c

    o f

    f l u o r e s c e n t

    l i g h t

    g i v e n

    f o r

    1 4 h o u r s

    p e r

    d a y .

    E t h y l e n e

    e v o l v e d

    f r o m e x p e r i m e n t a l

    m a t e r i a l

    w a s

    c o l l e c t e d b y

    p l a c i n g

    t h e

    t i s s u e

    s e c t i o n s

    i n 4 3

    2 m l

    b o t t l e s

    ( 5

    cm

    i n d i a m e t e r

    a n d

    2 . 5

    cm

    h i g h )

    f i t t e d

    ' R e c e i v e d

    March

    1 6 ,

    1 9 6 4 .

    2

    P r e s e n t

    a d d r e s s :

    D e p a r t m e n t

    o f

    B o t a n y , U n i v e r s i t y

    o f

    C a l i f o r n i a ,

    B e r k e l e y ,

    C a l i f o r n i a .

    w i t h

    a

    n e c k

    t o a c c o m m o d a t e

    a

    2 5 mm

    d i a m e t e r

    r u b b e r

    v a c c i n e

    c a p .

    The

    g a s

    c o l l e c t i o n

    b o t t l e s

    w e r e

    t h e n s e a l e d

    a n d

    i n c u b a t e d

    a t 2 1 ;

    e t i o l a t e d

    t i s s u e

    w a s

    p l a c e d

    i n t h e

    d a r k

    a n d g r e e n

    t i s s u e

    i n

    1 5 0

    f t - c c o n -

    t i n u o u s

    l i g h t .

    F o r a b s c i s s i o n

    t e s t s ,

    e x p l a n t s

    w e r e i s o l a t e d

    c o n -

    s i s t i n g

    o f t h e p r i m a r y

    l e a f a b s c i s s i o n

    z o n e w i t h

    5 mm

    o f t i s s u e

    a t t h e

    d i s t a l

    s i d e a n d 5 mm

    o f p e t i o l e

    a t t h e

    p r o x i m a l

    s i d e .

    S i x

    m l o f a g a r

    w e r e p o u r e d

    i n t o

    t h e

    g a s

    c o l l e c t i o n b o t t l e s

    a n d

    1 0 e x p l a n t s

    w e r e

    i n -

    s e r t e d

    i n t o t h e

    a g a r

    s o

    t h a t

    3

    mm

    o f t h e

    p r o x i m a l

    e n d s

    w e r e

    s u b m e r g e d .

    When

    d e s i r e d ,

    a u x i n

    was

    a p -

    p l i e d

    p r o x i m a l l y

    b y i n c o r p o r a t i o n

    i n t o

    t h e

    a g a r .

    T w o - m i l l i l i t e r

    g a s

    s a m p l e s

    w e r e s u b s e q u e n t l y

    w i t h -

    d r a w n f r o m t h e

    b o t t l e s

    w i t h

    a s y r i n g e t h a t

    c o u l d

    b e

    s e a l e d

    w i t h a p e t c o c k

    p l a c e d

    b e t w e e n t h e

    s y r i n g e

    b a r -

    r e l a n d

    t h e

    n e e d l e .

    T h e s e s a m p l e s

    w e r e

    i n j e c t e d

    i n t o

    a

    F

    a n d

    M

    S c i e n t i f i c

    C o r p o r a t i o n

    M o d e l 7 2 0

    g a s

    c h r o m a t o g r a p h

    e q u i p p e d

    w i t h a

    M o d e l

    1 6 0 9 f l a m e

    i o n i z a t i o n

    d e t e c t o r .

    H e l i u m

    a t 1 1 0

    m l / m i n u t e

    f l o w e d

    t h r o u g h

    a

    q u a r t e r

    i n c h ,

    6 0 cm

    a c t i v a t e d

    a l u m i n a

    c o l u m n .

    W i t h t h e

    o v e n t e m p e ra t u re

    a t 4 5 0 , * t h e

    a n a l y s i s

    t i m e

    w a s

    1

    m i n u t e .

    A u t h e n t i c i t y

    o f

    t h e

    e t h y l e n e p e a k

    w a s d e t e r m i n e d

    b y c o c h r o m a t o g r a p h y

    w i t h

    s t a n d a r d s

    ( o b t a i n e d

    f r o m

    O l i n

    M a t h i e s o n

    C o m p a n y )

    a n d

    b y u s e

    o f m e r c u r i c

    p e r c h l o r a t e

    a n d

    N a C l

    a s s p e c i f i c

    r e a g e n t s

    f o r

    t h e a b s o r p t i o n

    a n d

    r e -

    l e a s e

    o f

    e t h y l e n e

    ( 7 ) .

    A b s c i s s i o n

    d a t a

    a r e e x p r e s s e d

    a s m u l

    e t h y l e n e

    e v o l v e d

    p e r

    e x p l a n t

    b u t c a n

    b e c o n v e r t e d a p p r o x i -

    m a t e l y

    t o p a r t s

    p e r m i l l i o n

    b y

    d i v i d i n g

    b y

    3 . 4 o r

    e x p r e s s e d

    a s m , u l / m g

    d r y w e i g h t

    b y

    d i v i d i n g

    b y

    3 . 1

    a n d t h e n m a k i n g

    t h e

    a p p r o p r i a t e

    c h a n g e s

    o f u n i t s .

    The a r e a o f t h e

    e t h y l e n e

    p e a k w a s

    d e t e r m i n e d

    b y

    a

    d i s c

    c h a r t i n t e g r a t o r .

    S e n s i t i v i t y

    o f t h e

    c h r o m a t o g -

    r a p h

    p e r m i t t e d

    t h e

    d e t e r m i n a t i o n

    o f

    0 . 0 5

    m , l I e t h y l e n e

    p e r

    m l

    a n d

    t h e

    e t h y l e n e

    c o n t e n t

    o f e a c h s a m p l e

    c o u l d

    b e

    d e t e r m i n e d

    w i t h

    a

    p r e c i s i o n

    o f

    5

    .

    I A A , f - ( i n d o l e - 3 ) - p r o p i o n i c

    a c i d

    ( I P A ) ,

    y -

    ( i n d o l e - 3 )

    - n - b u t y r i c

    a c i d ( I B A ) ,

    a - n a p h t h a l e n e a c e t i c

    a c i d

    (NAA),

    a n d

    g i b b e r e l l i c

    a c i d

    K

    s a l t

    (GA)

    w e r e

    o b t a i n e d

    f r o m C a l b i o c h e m

    C o r p o r a t i o n ;

    1 1 . 8

    2 -

    c h l o r o e t h y l t r i m e t h y l a m m - o n i u m

    c h l o r i d e

    ( C C C )

    f r o m

    C y a n a m i d

    I n t e r n a t i o n a l C o m p a n y ;

    5

    N - d i m e t h y l -

    a m i n e

    s u c c i n a m i c

    a c i d ( B 9 9 5 )

    f r o m

    U . S .

    R u b b e r

    C o m p a n y ,

    N a u g a t u c k

    C h e m i c a l

    D i v i s i o n ;

    a n d

    2 , 4 -

    d i c h l o r o b e n z y l t r i b u t y l p h o s p h o n i u m

    c h l o r i d e

    ( P h o s -

    p h o n ) ,

    f r o m V i r g i n i a

    C a r o l i n a

    C h e m i c a l

    C o r p o r a -

    t i o n .

    9 6 3

  • 7/23/2019 Abbscision

    2/7

    PLANT

    PHYSIOLOGY

    R e s u l t s

    E x t e r n a l R e g u l a t i o n o f

    A u x i n

    L e v e l s . I n

    o r d e r

    t o

    d e m o n s t r a t e

    t h e

    u b i q u i t y o f

    a u x i n - i n d u c e d

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n , p a r t s

    o f

    a w i d e

    r a n g e o f

    p l a n t s w e r e

    h a r -

    v e s t e d a n d p l a c e d

    e i t h e r o n

    p l a i n a g a r

    o r

    a g a r

    c o n -

    t a i n i n g 5 x 1 0 - 4 A I NAA.

    The

    r e p r e s e n t a t i v e

    d a t a

    i n

    t a b l e

    I

    i n d i c a t e

    t h a t

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    t h e

    v e g e t a t i v e

    o r g a n s o f Z e a i n a y s

    L . ,

    P h a s e o l u i s

    v u l g a r i s

    L .

    v a r . Red

    K i d n e y ,

    a n d L y c o p e r s i c u i n

    e s c u l e n t u m i

    M i l l .

    i s

    m a r k e d l y

    i n c r e a s e d b y NAA.

    S i m i l a r r e s u l t s

    w e r e o b t a i n e d f r o m Z e b r i n a

    p e n d u l a

    S c h n i z l . ,

    C o l e u s

    b l u m e i

    B e n t h . ,

    P i s u m

    s a t i v u m

    L . ,

    M a n i h o t

    u l t i s s i n i a

    P o h l . , N i c o t i a n a t a b a c u n L

    L . ,

    a n d

    C o f f e a a r a b i c a

    L .

    I m m a t u r e

    t o m a t o

    f r u i t

    t i s s u e

    a l s o

    p r o d u c e d more

    2 . 5

    -

    U,

    ' 4 0

    I

    0

    . -

    z

    S

    2 . 0

    1 . 5

    F

    1 . 0

    -

    0 . 5

    -

    0

    7654 3

    76543 6543 6

    543

    NAA

    IAA

    I P A I B A

    -LOG AU XIN

    CONCENTRATION

    U,

    I

    I -

    3 :

    C e

    1 -

    z

    LJ

    E

    e t h y l e n e a f t e r

    a u x i n

    t r e a t m e n t s ,

    b u t

    r i p e n i n g

    f r u i t s

    s h o w e d

    t h e

    o p p o s i t e

    r e s p o n s e .

    E t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    m a t u r e

    f r u i t s o f

    a p p l e ( M a l u s

    p u m u l a

    M i l l . )

    a n d

    p e a r

    ( P y r u i s

    c o r n

    m u i i i n i s

    L . )

    w a s

    a l s o

    i n h i b i t e d

    b y

    NAA.

    The

    R e d

    K i d n e y b e a n w a s

    c h o s e n f o r t h e

    r e -

    m a i n d e r o f t h e

    e x p e r i m e n t s . T h i s

    was

    b e c a u s e

    t h e s e

    p l a n t s

    a r e

    e a s y

    t o

    g r o w ,

    t h e y

    a r e

    a c o n v e n i e n t

    m a -

    t e r i a l

    t o

    d e e m o n s t r a t e t r o p i s t i c r e s p o n s e s , a n c l

    t h e y

    c o u l d

    b e r e l a t e d t o

    e a r l i e r work o n t h e a b s c i s s i o n

    o f

    p e t i o l e

    e x p l a n t s ( 2 0 ) .

    T he

    e f f e c t o f

    I A A , NAA,

    I P A ,

    a n c l

    IBA

    o n

    e t h y l e n e p r o d u c t i o n

    b y

    w e e k - o l d

    e t i o l a t e d

    b e a n

    h y -

    p o c o t y l s

    i s

    s h o w n i n

    f i g u r e

    1 . F o u r

    5

    m m n s e c t i o n s

    w e r e c u t

    f r o m

    j u s t

    b e l o w t h e

    c o t y l e d o n a r y

    n o d l e o f

    4

    6

    r

    S M

    I

    z

    -.

    z

    z

    J

    s

    5 -

    3

    5

    4

    3

    2

    0

    0

    - C

    C ~ 4

    I-

    z

    -

    a .

    x

    SM

    N .

    z

    - i

    E

    I-

    S

    E

    DECAPITATED

    PLAIN

    LANOLIN

    0

    4

    8

    1 2

    1 6

    HOURS

    0

    I . -

    z

    0

    V

    ad

    O

    0

    N .

    z

    0 . 2 S

    0

    0 . 1

    20

    T I M E ,

    h o u r s

    9 6 4

    I 1 l

    1 l

    I

    @0

    *

    0~~~

    *

    0

    N AA

    S T I M U L A T E D

    0

    0

    CONTROL

    INTACT

    DECAPITATED

    INTACT IAA+

    CONTROL

    + IAA +

    T I B A

    T I B A

    RING

    RING

    -

    ~

    V . V u

    .

  • 7/23/2019 Abbscision

    3/7

    ABELES N

    R UBINSTEIN-AUXIN,

    ETHYLENE

    AND

    ABSCISSION

    T a b l e

    I .

    N a p h t h a l e n e a c e t i c A c i d

    S t i m u l a t e d

    E t h y l e n e

    E v o l u t i o n

    f r o m

    V a r i o u s

    P l a n t

    S p e c i e s

    L e a f

    e x p e r i m e n t s

    w e r e

    p e r f o r m e d

    b y f l o a t i n g

    t e n

    1

    cm

    d i s k s

    c u t f r o m

    y o u n g

    e x p a n d e d

    l e a v e s o n

    s o l u t i o n s

    c o n t a i n i n g

    5

    X

    1 0 - 4

    M

    NAA.

    O t h e r

    t y p e s o f

    t i s s u e

    w e r e

    p l a c e d

    o n

    1

    a g a r

    w i t h a n d

    w i t h o u t

    5

    x 1 0 4

    M

    NAA. A l l

    w e r e

    i n c u -

    b a t e d

    a t

    2 1 0 f o r 1 8

    h o u r s ;

    g r e e n

    t i s s u e

    w a s

    e x p o s e d t o

    1 5 0

    f t - c

    f l u o r e s c e n t

    l i g h t

    a n d

    r o o t t i s s u e

    s t o r e d

    i n

    t h e d a r k .

    m , u l

    e t h y l e n e / g

    1 8

    h r

    S p e c i e s

    P l a n t

    p a r t

    G o n t r o l

    5

    x

    1 0 - 4 M

    NAA

    R e m a r k s

    Z e a m a y s

    L . r o o t

    7 5 0

    1 , 4 0 0

    1 4

    d a y s

    o l d

    Z e a

    m a y s L .

    l e a f

    b l a d e

    2 8 0

    1 , 4 0 0

    P h a s e o l u s

    v u l g a r i s

    L .

    r o o t

    9 3 0

    1 , 8 0 0

    7 d a y s

    o l d

    P h a s e o l u s

    v u l g a r i s

    L .

    s t e m

    2 3 0

    2 , 4 0 0

    P h a s e o l u s

    v u l g a r i s L .

    l e a f

    b l a d e

    4 3 0

    1 0 , 0 0 0

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m

    M i l l .

    r o o t

    4 , 6 0 0

    6 , 9 8 0

    m a t u r e

    p l a n t

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m

    M i l l .

    s t e m

    2 2 0

    1 , 4 0 0

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m M i l l .

    p e t i o l e

    2 , 6 0 0

    5 , 6 0 0

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m

    M i l l .

    l e a f

    b l a d e

    4 9 0

    1 , 5 0 0

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m

    M i l l .

    f r u i t

    1 , 0 0 0

    2 , 2 0 0

    i m m a t u r e

    1 1

    mm

    d i a m .

    L y c o p e r s i c u m

    e s c u l e n t u m

    M i l l .

    f r u i t

    3 , 8 0 0

    2 , 3 0 0

    p i n k

    s t a g e

    p l a n t s a n d

    p l a c e d

    e i t h e r o n

    p l a i n

    a g a r

    o r

    a g a r

    c o n -

    t a i n i n g t h e

    g r o w t h

    r e g u l a t i n g

    c o m p o u n d s .

    E a r l i e r

    e x p e r i m e n t s

    e s t a b l i s h e d

    t h a t

    5

    mm

    s e c t i o n s

    f r o m

    t h i s

    r e g i o n

    o f

    t h e

    h y p o c o t y l

    s h o w e d

    t h e

    most

    r a p i d

    r e s p o n s e

    t o

    a u x i n . The m a t e r i a l

    was

    i n c u b a t e d i n

    t h e d a r k a t

    2 1 0

    f o r

    8

    h o u r s

    b e f o r e

    t h e

    e v o l v e d

    e t h y -

    l e n e

    w a s m e a s u r e d .

    T he

    w e a k e r

    a u x i n

    a n a l o g u e s ,

    IPA a n d IBA

    h a d

    a

    s m a l l e r

    s t i m u l a t o r y

    e f f e c t

    on

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    t h a n

    t h e

    p a r e n t

    c o m p o u n d

    I A A .

    S i n c e

    IAA

    a n d

    NAA h a d

    a p p r o x i m a t e l y

    s i m i l a r

    e f f e c t s

    on

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n ,

    NAA was

    u s e d

    i n

    o t h e r

    e x p e r i m e n t s

    s o

    a s

    t o m i n i m i z e

    t h e d e s t r u c t i v e

    e f f e c t s

    o f

    e n z y m e s

    r e l e a s e d

    f r o m c u t

    s u r f a c e s .

    O b s e r v a t i o n s

    o n

    t h e

    e v o l u t i o n o f

    e t h y l e n e

    o v e r

    t i m e w e r e

    c a r r i e d

    o u t

    b y

    p l a c i n g

    t h e

    p r e v i o u s l y

    d e -

    s c r i b e d

    5 mm

    h y p o c o t y l

    s e c t i o n s

    o n

    p l a i n

    a g a r

    o r

    a g a r

    w i t h

    5

    X

    1 0 - 4 M

    NAA.

    T w o - m i l l i l i t e r

    s a m p l e s

    w e r e t h e n

    w i t h d r a w n

    e v e r y

    2

    h o u r s ,

    a t w h i c h t i m e

    t h e

    f l a s k s

    w e r e

    v e n t e d

    t o

    t h e

    a t m o s p h e r e

    a n d

    r e s e a l e d .

    As

    s e e n

    i n

    f i g u r e

    2 , a b o u t

    a 2 - h o u r

    l a g

    p e r i o d

    w as

    r e q u i r e d

    b e f o r e

    t h e

    a u x i n - t r e a t e d

    t i s s u e

    s h o w e d

    t h e

    c h a r a c t e r i s t i c

    i n c r e a s e i n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n .

    T h i s

    w a s f o l l o w e d

    b y

    a n

    i n c r e a s i n g

    r a t e

    o f

    g a s

    e v o l u t i o n

    w h i c h r e a c h e d a

    maximum

    a b o u t

    8

    h o u r s

    a f t e r t h e

    s t a r t

    o f t h e

    e x p e r i m e n t s .

    T h e r a t e

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u -

    t i o n f r o m

    c o n t r o l

    s e c t i o n s

    p e a k e d

    b e t w e e n

    2

    t o 4

    h o u r s

    a n d

    t h e n

    r a p i d l y

    d e c l i n e d .

    I n t e r n a l

    R e g u l a t i o n

    o f

    A u x i n

    L e v e l s .

    A c c o r d -

    i n g t o

    C h o l o d n y

    a n d

    W e n t ,

    t r o p i s t i c

    r e s p o n s e s

    a r e

    d u e

    t o

    a n

    a s y m m e t r i c

    d i s t r i b u t i o n

    o f

    a u x i n

    a c r o s s

    a

    s t i m u l a t e d

    t i s s u e .

    S i n c e a u x i n

    s t i m u l a t e s

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    b e a n

    h y p o c o t y l s ,

    i t i s

    p o s s i b l e

    t h a t

    t h e

    a u x i n

    g r a d i e n t

    c a u s e d

    b y

    a

    t r o p i s t i c

    r e s p o n s e

    w o u l d

    i n t u r n

    g i v e

    a n e t h y l e n e

    g r a d i e n t .

    F o r

    e x -

    a m p l e ,

    a

    g e o t r o p i c a l l y

    s t i m u l a t e d

    b e a n

    h y p o c o t y l

    w i l l

    h a v e

    m o r e

    a u x i n

    o n

    t h e

    l o w e r t h a n

    t h e

    u p p e r

    s i d e .

    I f

    e n d o g e n o u s a u x i n

    c o n t r o l s

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n ,

    t h e n

    t h e

    l o w e r

    s i d e

    s h o u l d

    e v o l v e

    m o r e

    e t h y l e n e

    t h a n

    t h e

    u p p e r

    s i d e .

    T h e

    s a m e

    a r g u m e n t

    w o u l d a p p l y

    t o

    a

    p h o t o t r o p i c

    r e s p o n s e

    i n

    t h a t t h e

    d a r k

    s i d e

    m i g h t

    e v o l v e

    more

    e t h y l e n e

    t h a n

    t h e

    l i g h t

    s i d e .

    A

    1 0 0 - w

    m i c r o s c o p e

    p r o j e c t o r

    ( A m e r i c a n

    O p t i c a l

    C o m p a n y

    M o d e l

    3 7 0 ) c o n n e c t e d

    t o a

    v a r i a c s e t

    a t

    1 0 0

    v

    was

    u s e d

    f o r

    i l l u m i n a t i o n

    i n

    t h e

    p h o t o t r o p i s m

    e x p e r i m e n t s .

    The

    l i g h t

    i n t e n s i t y a t

    t h e

    p l a n t s

    w a s

    b e t w e e n

    2 0 a n d

    2 5

    f t - c .

    A f t e r

    t h e

    s e e d l i n g s

    r e -

    s p o n d e d

    b y b e n d i n g t o w a r d s

    t h e

    l i g h t

    ( 5

    h r ) ,

    t h e

    c u r v e d

    p o r t i o n o f

    t h e

    h y p o c o t y l

    w a s

    s p l i t

    b y

    a

    r a z o r

    b l a d e

    i n t o

    a

    d a r k

    a n d

    l i g h t s i d e

    a n d

    p l a c e d

    i n t o

    2 g a s

    c o l l e c t i o n

    b o t t l e s . S e v e n

    h y p o c o t y l

    s e c t i o n s

    w e r e

    p l a c e d

    i n t o

    e a c h

    b o t t l e

    w h i c h

    w a s t h e n

    i n c u b a t e d

    f o r

    1 8

    h o u r s

    b e f o r e

    w i t h d r a w i n g

    g a s

    s a m p l e s .

    S e e d -

    l i n g s i l l u m i n a t e d

    f r o m

    a b o v e

    w e r e u s e d

    a s

    c o n t r o l s .

    An

    e x p e r i m e n t

    c o n s i s t e d

    o f

    5

    p a i r s o f

    b o t t l e s

    a n d

    t h e

    e x p e r i m e n t

    w a s

    r e p e a t e d

    3

    t i m e s .

    As

    s h o w n b y

    t h e

    r e p r e s e n t a t i v e

    e x p e r i m e n t i n

    t a b l e

    I I , t h e

    l i g h t

    s i d e

    h a d

    4 3 . 7

    o f

    t h e t o t a l

    e t h y l e n e

    e v o l v i n g

    c a p a c i t y

    o f

    t h e

    c u r v e d

    h y p o c o t y l s .

    I n

    v e r t i c a l l y

    i l l u m i n a t e d

    p l a n t s

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    w a s

    e q u a l l y

    d i s t r i b u t e d

    b e -

    t w e e n

    t h e

    2

    s i d e s .

    G e o t r o p i s m

    e x p e r i m e n t s

    w e r e

    p e r f o r m e d

    b y

    l a y -

    i n g

    p l a n t s h o r i z o n t a l l y

    f o r

    2 h o u r s

    s o

    t h a t

    a

    v i s i b l e

    g r o w t h

    r e s p o n s e o c c u r r e d .

    C u r v e d

    p o r t i o n s

    o f

    t h e

    h y p o c o t y l w e r e

    h a r v e s t e d

    a n d

    s p l i t

    i n t o

    u p p e r

    a n d

    l o w e r

    s i d e s ,

    7

    p l a n t s

    b e i n g

    d i s t r i b u t e d

    b e t w e e n

    a s e t

    o f

    b o t t l e s

    w h i c h

    w e r e

    i n c u b a t e d

    s i m i l a r l y

    t o

    p h o t o -

    t r o p i c

    e x p e r i m e n t s .

    V e r t i c a l

    p l a n t s

    w e r e

    u s e d a s

    c o n -

    F I G . 1

    u p p e r

    l e f t ) . E f f e c t

    o f

    a u x i n

    a n d a u x i n

    a n a l o g u e s

    o n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n f r o m

    e t i o l a t e d

    b e a n

    h y p o c o t y l s .

    ( S e e

    t e x t

    f o r

    d e t a i l s . )

    F I G .

    2

    ( u p p e r

    r i g h t ) .

    T i m e c o u r s e o f

    a u x i n

    s t i m u l a t e d

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n f r o m

    e t i o l a t e d b e a n

    h y p o c o t y l s .

    ( S e e

    t e x t

    f o r

    d e t a i l s . )

    F I G .

    3

    ( l o w e r

    l e f t ) .

    E f f e c t

    o f

    d e c a p i t a t i o n

    a n d TIBA

    o n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n f r o m

    w e e k

    o l d

    e t i o l a t e d

    b e a n s e e d -

    l i n g s .

    I A A ,

    m g / 1 0

    g

    l a n o l i n ,

    T I B A ,

    1

    m g / i

    g

    l a n o l i n .

    ( S e e

    t e x t

    f o r

    d e t a i l s . )

    F I G .

    4

    ( l o w e r

    r i g h t ) . E f f e c t

    o f

    NAA

    a p p l i c a t i o n s

    a t

    v a r i o u s

    i n t e r v a l s a f t e r

    c u t t i n g

    o n

    t h e

    p r o d u c t i o n

    o f

    e t h y -

    l e n e

    b y

    v e n t e d

    b e a n

    e x p l a n t s .

    V e r t i c a l

    a r r o w s

    i n d i c a t e

    h o u r s

    t o

    5 0

    o

    a b s c i s s i o n .

    N o

    a b s c i s s i o n

    was

    o b s e r v e d

    f o r

    e x p l a n t s

    p l a c e d

    i n NAA

    i m m e d i a t e l y

    o r

    a f t e r 2 4

    h o u r s . T h e

    l i n e

    t h r o u g h

    e a c h

    p o i n t

    r e p r e s e n t s

    t h e

    s t a n d a r d

    e r r o r .

    9 6 5

  • 7/23/2019 Abbscision

    4/7

    PLANT

    PHYSIOLOGY

    T a b l e I I .

    A s y m m e t r i c

    E v o l u t i o n

    o f

    E t h y l e n e

    f r o m l

    E t i o l a t e d

    B e a n i

    H y p o c o t y l s

    D a t a

    a r e e x p r e s s e d

    a s

    m , u l

    e t h y l e n e

    e v o l v e d

    p e r g

    a f t e r 1 8

    h o u r s

    o f

    i n c u b a t i o n i n

    t h e d a r k

    a t

    2 1 1 0 .

    P h o t o t r o p i s m

    G e o t r o p i s m

    V e r t i c a l

    H o r i z o n t a l

    V e r t i c a l

    H o r i z o n t a l

    i l l u m i n a t i o n *

    i l l u m i n a t i o n *

    p l a n t s

    p l a n t s * *

    S i d e

    A

    B

    L i g h t

    D a r k

    A

    B

    U p p e r L o w e r

    N o .

    1

    1 7 9

    2 0 4

    1 3 0

    1 6 6

    1 7 6

    1 7 7

    1 5 0

    1 8 2

    2

    2 2 2

    2 2 4

    1 5 4

    1 8 9

    2 0 5

    1 9 1

    1 2 2

    1 6 7

    3

    2 7 4

    2 3 5

    1 6 1

    2 1 0

    1 5 0

    1 4 9

    1 3 7

    1 6 2

    4

    1 8 7

    2 1 7

    1 3 7 2 2 4

    1 5 4

    1 4 1

    1 1 3

    1 2 8

    5

    1 9 9

    2 0 4

    2 1 0

    2 3 3

    1 7 2

    1 6 5

    1 6 0

    1 9 5

    6

    ...

    . .

    . . .

    1 5 3

    1 6 1

    1 1 8

    1 3 3

    M e a n

    2 1 2

    2 1 7

    i 5 8

    2 0 4

    1 6 8

    1 6 4

    1 3 3

    1 6 1

    S o

    o f

    t o t a l * * *

    a c t i v i t y :

    A

    9 . 2

    3 . 0

    L i g h t

    =

    4 3 . 7

    3 . 8

    = 5 0 . 7

    1 . 7

    U p p e r

    4 5 . 4

    1 . 8

    P

    >

    0 . 5

    0 . 0 5

    > 0 . 5

    0 . 0 5

    *

    2 0

    t o 2 5

    f t - c

    f o r

    5

    h o u r s .

    *

    P l a c e d

    h o r i z o n t a l l y

    f o r 2

    h o u r s .

    * * *

    P l u s

    a n d

    m i n u s

    s t a n d a r d

    d e v i a t i o n .

    t r o l s .

    An

    e x p e r i m e n t

    c o n s i s t e d

    o f

    5 o r 6

    p a i r s o f

    b o t t l e s

    a n d

    t h e

    e x p e r i m e n t

    w a s

    r e p e a t e d

    6

    t i m e s

    w i t h

    c o n s i s t e n t

    r e s u l t s .

    I n

    a

    r e p r e s e n t a t i v e

    e x p e r i m e n t

    ( t a b l e

    I I ) t h e

    u p p e r s i c l e s o f

    g e o t r o p i c a l l y s t i m u l a t e d

    s e e d l i n g s

    p r o d u c e d

    4 5 . 4

    o f

    t h e t o t a l

    e t h y l e n e

    w h i l e

    t h e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    c o n t r o l

    p l a n t s

    w a s d i s -

    t r i b u t e d

    e q u a l l y

    b e t w e e n

    b o t h s i d e s .

    T h e

    r e s u l t s

    o f

    t h e s e

    e x p e r i m e n t s

    i n d i c a t e

    t h a t

    t h e

    a s y m m e t r i c

    a u x i n

    d i s t r i b u t i o n

    c a u s e d

    b y

    t r o p i s t i c

    s t i m u l i

    r e s u l t s i n

    a

    s i m i l a r

    d i s t r i b u t i o n

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    a n d

    s u p p o r t

    t h e

    i d e a

    t h a t

    i n t e r n a l

    a u x i n

    s u p p l y

    c o n t r o l s t o

    s o m e

    e x t e n t

    t h e r a t e o f

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n .

    I t

    i s

    g e n e r a l l y

    a c c e p t e d

    t h a t

    a u x i n

    p r o d u c t i o n

    o c c u r s

    i n

    t h e

    a p e x o f

    p l a n t s

    a n d

    i s

    t r a n s p o r t e d

    a w a y

    f r o m

    i t s

    s i t e o f

    p r o d u c t i o n

    i n

    a

    p o l a r

    m a n n e r . D e -

    c a p i t a t i o n

    o r

    t h e

    i n h i b i t i o n

    o f a u x i n

    t r a n s p o r t

    b y

    2 , 3 , 5 -

    f r i i o d o b e n z o i c

    a c i d

    ( T I B A )

    ( 1 8 ) ,

    t h e n ,

    s h o u l d

    d e -

    c r e a s e

    t h e a u x i n

    c o n t e n t o f t h e

    s u b t e n d i n g

    t i s s u e .

    I f

    e n d o g e n o u s a u x i n

    c o n t r o l s

    e t h y l e n e

    p r o d u c t i o n ,

    r e m o v a l o f

    t h e a u x i n

    s u p p l y

    b y

    d e c a p i t a t i o n

    o r

    TIBA

    r i n g i n g

    s h o u l d

    d e c r e a s e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    t h e

    h y p o c o t y l t i s s u e .

    C o n v e r s e l y ,

    i t s h o u l d

    b e

    p o s s i b l e

    t o

    r e s t o r e

    t h e

    o r i g i n a l

    r a t e

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    b y

    a p p l i c a t i o n

    o f

    l a n o l i n

    c o n t a i n i n g

    a n

    a p p r o p r i a t e

    c o n -

    c e n t r a t i o n o f

    I A A .

    T o

    t e s t

    t h e

    a b o v e

    p r o p o s i t i o n ,

    6

    p o t s

    e a c h

    c o n -

    t a i n i n g

    5

    e t i o l a t e d

    b e a n

    s e e d l i n g s

    ( 1

    w e e k

    o l d )

    w e r e

    t r e a t e d

    i n

    t h e

    f o l l o w i n g

    manner.

    C o t y l e d o n s

    were

    f i r s t

    r e m o v e d f r o m

    a l l

    p l a n t s

    ( p r e l i m i n a r y e x p e r i -

    n m e n t s i n d i c a t e d t h a t

    c o t y l e d o n s

    h a d

    no

    e f f e c t

    o n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m t h e

    h y p o c o t y l s ) .

    One

    g r o u p

    o f

    p l a n t s

    w a s

    l e f t

    i n t a c t

    w h i l e

    o t h e r s were

    d e c a p i t a t e d

    b y

    c u t t i n g j u s t

    b e l o w t h e

    p r i m a r y

    l e a f

    n o d e .

    The

    c u t

    s u r f a c e was

    c o v e r e d e i t h e r

    w i t h

    p l a i n

    l a n o l i n

    o r

    IAA

    l a n o l i n

    ( 1

    m g / 1 0

    g

    l a n o l i n ) .

    T h i s

    c o n c e n t r a -

    t i o n

    o f a u x i n

    was f o u n d

    t o

    r e p l a c e

    t h e

    a p e x

    f o r

    t h e

    a b i l i t y

    o f

    s u b t e n d i n g

    t i s s u e

    t o e v o l v e

    e t h y l e n e .

    Where

    s p e c i f i e d ,

    TIBA

    ( 1

    n m g /

    g

    l a n o l i n )

    w as

    a p p l i e d

    a s

    a

    l a n o l i n

    r i n g

    a r o u n d

    t h e

    c o t y l e d o n a r y

    n o d e .

    E i g h t

    h o u r s

    l a t e r ,

    6

    cm

    o f

    h y p o c o t y l

    were

    l h a r v e s t e d I

    f r o m

    e a c h

    p l a n t

    a f t e r

    d i s c a r d i n g

    a l l

    a p i c a l

    t i s s u e

    b y

    an

    i n c i s i o n

    2 mm

    b e l o w

    t h e

    c o t y l e d o n a r y

    n o ( l e .

    The

    h y p o c o t y l

    s e g m e n t s

    were c u t i n

    h a l f , p l a c e d

    i n

    b o t t l e s ,

    a n d

    i n c u b a t e d

    i n

    t h e

    d a r k

    f o r

    1 8 h o u r s

    b e f o r e

    t h e

    e t h y l e n e

    w a s

    m e a s u r e d .

    T h e

    r e s u l t s

    o f

    a

    r e p r e s e n t a t i v e

    e x p e r i m e n t

    a r e

    s h o w n i n

    f i g u r e

    3 .

    T h e

    h i g h e s t

    a m o u n t s

    o f

    e t h y l e n e

    came

    f r o m

    i n t a c t

    p l a n t s

    o r

    d e c a p i t a t e d

    p l a n t s t r e a t e d

    w v i t h

    I A A .

    When

    t h e

    a u x i n

    s o u r c e

    w a s

    r e m o v e d

    b y

    d e c a p i t a t i o n ,

    s m a l l e r

    a m o u n t s

    o f

    e t h y l e n e

    w e r e

    d e -

    t e c t e d .

    S i m i l a r l y ,

    r e s t r i c t i n g

    t h e

    p o l a r t r a n s p o r t o f

    a u x i n

    i n

    b o t h

    i n t a c t o r

    I A A - t r e a t e d

    p l a n t s

    w i t h TIBA

    m l a r k e d l y

    d e c r e a s e d

    t h e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    o f

    t h e

    h y -

    p o c o t y l

    s e c t i o n s .

    A n o t h e r

    m e t h o d

    o f

    v a r y i n g

    t h e

    i n t e r n a l

    concen-

    t r a t i o n

    o f

    a u x i n

    may

    l i e

    i n

    t h e

    a c t i o n o f

    v a r i o u s

    g r o w t h

    r e t a r d a n t s

    ( 1 1 ,

    1 4 )

    a n d

    G A

    ( 1 3 ,

    1 7 ) .

    T e n m l

    o f

    g r o w t h

    r e t a r d a n t s ,

    C C C ,

    B 9 9 5 ,

    a n d

    P h o s p h o n ,

    were

    a p p l i e d

    t o

    7 - d a y - o l d

    g r e e n

    b e a n

    p l a n t s

    a s a s o i l

    d r e n c h .

    E a c h

    t r e a t m e n t

    c o n s i s t e d

    o f

    7

    p o t s

    w i t h 4

    p l a n t s

    i n

    e a c h a n d

    t h e s e were

    w a t e r e d

    t o

    l e a c h t h e

    c o m p o u n d s

    i n t o

    t h e s o i l .

    A f t e r 8 0

    h o u r s ,

    s t e m

    t i s -

    s u e

    b e t w e e n

    t h e

    c o t y l e d o n a r y

    n o d e a n d

    p r i m a r y

    l e a f

    n o d e

    ( f i r s t

    i n t e r n o d e )

    was

    e x c i s e d ,

    m e a s u r e d , a n d

    i n c u b a t e d i n

    g a s

    c o l l e c t i o n

    b o t t l e s f o r

    1 8

    h o u r s .

    The

    d l a t a

    i n

    t a b l e I I I

    i n d i c a t e

    t h a t t h e

    c o m p o u n d s

    t e s t e d

    T a b l e

    I I I .

    I n h i b i t i o n

    o f

    E t h y l e n e

    E v o l u t i o n

    f r o m

    P h a s c o l u s

    v u l g a r i s

    b y G r o w t h

    R e t a r d a n t s

    F i r s t

    i n t e r n o d e h a r v e s t e d

    8 0

    h o u r s

    a f t e r

    t r e a t m e n t .

    L e n g t h

    T r e a t m e n t *

    f i r s t

    i n t e r n o d e

    mm**

    C o n t r o l

    4 6

    1 3

    1 0 - 2

    M

    P h o s f o n

    2 2

    +

    8

    0 - 1

    M

    CCC

    1 7

    4

    1 0 - 1

    M

    B 9 9 5

    2 3

    3

    m , u l

    e t h y l e n e /

    g

    1 8

    h r * *

    3 6 5

    4 4

    1 4 2

    6 2

    1 2 8

    1 2

    1 1 1

    2 4

    *

    T e n

    m l

    o f

    e a c h

    s o l u t i o n

    a p p l i e d

    a s

    a

    s o i l

    d r e n c h

    p e r

    p o t

    o f

    w e e k

    o l d

    s e e d l i n g s .

    * *

    M e a n

    s t a n d a r d

    d e v i a t i o n .

    9 6 6

  • 7/23/2019 Abbscision

    5/7

    ABELES AND

    R U BI NS T E I N - A U XI N , ETHYLENE AND

    ABSCISSION

    i n h i b i t e d g r o w t h

    t o

    o n e - t h i r d t h a t o f t h e c o n t r o l s

    a n d i n h i b i t e d

    e t h y l e n e e v o l u t i o n b y a b o u t

    o n e - t h i r d .

    GA

    was

    a p p l i e d b y

    s p r a y i n g

    w e e k - o l d

    g r e e n

    b e a n

    p l a n t s

    ( 7

    p o t s

    w i t h

    4 p l a n t s i n e a c h ) u n t i l r u n o f f

    a n d

    h a r v e s t i n g t h e f i r s t

    i n t e r n o d e

    a f t e r

    4 8

    h o u r s .

    T a b l e

    IV

    s h o w s

    t h a t 1 0 - 3

    GA m a r k e d l y

    s t i m u l a t e d

    e t h y l e n e e v o l u t i o n

    as

    w e l l as

    e l o n g a t i o n .

    T h i s

    e x-

    p e r i m e n t

    was

    r e p e a t e d

    3

    t i m e s

    w i t h

    c o n s i s t e n t

    r e s u l t s .

    R e l a t i o n s h i p b e t w e e n

    E t h y l e n e

    a n d L e a f

    A b s c i s -

    s i o n .

    S i n c e

    e t h y l e n e e v o l u t i o n appears t o

    b e

    a c c e l e -

    r a t e d b y

    a u x i n a n d

    i t

    i s

    a l r e a d y

    known t h a t

    t h e

    g a s

    i s a p o t e n t

    a b s c i s s i o n s t i m u l a n t ,

    e . g . ( 2 3 ) ,

    a t t e m p t s

    were

    t h e n made t o c o r r e l a t e t h e presence

    o f

    e t h y l e n e

    w i t h a u x i n - i n d u c e d a b s c i s s i o n p r o m o t i o n . R u b i n s t e i n

    a n d

    L e o p o l d

    ( 2 0 )

    h a v e

    s h o w n

    t h a t b e a n

    l e a f

    a b s c i s s i o n

    c o u l d b e

    s e p a r a t e d

    i n t o

    2

    s t a g e s ,

    an i n i t i a l

    s t a g e

    w h e n

    a b s c i s s i o n was

    i n h i b i t e d

    b y NAA

    a n d

    a l a t e r

    s t a g e

    when

    NAA s t i m u l a t e d a b s c i s s i o n . T h e e f f e c t

    o f NAA

    on e t h y l e n e

    p r o d u c t i o n

    d u r i n g

    t h e s e

    2

    s t a g e s

    was i n -

    v e s t i g a t e d

    u s i n g

    g a s

    c o l l e c t i o n

    b o t t l e s t h a t

    were

    v e n t e d

    every

    1 2

    h o u r s

    ( f i g

    4 ) .

    I f

    e x p l a n t s

    w e r e

    p l a c e d

    i n

    NAA

    a t e i t h e r

    0

    o r

    2 4

    h o u r s

    a f t e r

    c u t t i n g ,

    a b s c i s s i o n

    was i n h i b i t e d

    a n d

    l a r g e

    amounts

    o f

    e t h y l e n e

    were

    e v o l v e d .

    I n s e r t i o n o f

    e x p l a n t s

    i n t o

    NAA

    4 8 h o u r s

    a f t e r

    c u t t i n g

    s t i m u l a t e d

    a b s c i s s i o n , t h o u g h

    l e s s

    e t h y l -

    e ne was d e t e c t e d as

    c o m p a r e d

    t o

    t h o s e

    p l a c e d

    i n

    NAA

    i m m e d i a t e l y . S i m i l a r

    r e s u l t s were o b t a i n e d

    w i t h

    IAA.

    On e must c o n c l u d e

    f r o m t h e s e

    d a t a t h a t i f

    e t h y l e n e

    i s

    d i r e c t l y

    i n v o l v e d

    i n

    a c c e l e r a t i n g

    e x p l a n t

    a b s c i s s i o n ,

    i t s

    s t i m u l a t o r y

    e f f e c t

    i s

    c o u n t e r a c t e d

    b y

    t h e

    presence

    o f

    NAA w h i c h r e t a i n s

    t h e

    e x p l a n t s

    i n

    t h e f i r s t a b s c i s s i o n

    s t a g e ( 2 0 ) .

    A t t e m p t s

    were

    t h e n made t o

    d e t e r m i n e

    t h e e f f e c t

    o f e t h y l e n e

    on

    e a c h

    o f

    t h e

    2

    a b s c i s s i o n

    s t a g e s .

    T h i s

    was

    d o n e

    b y i n j e c t i n g

    k n o wn

    q u a n t i t i e s

    o f t h e

    g as

    i n t o

    g as

    c o l l e c t i o n b o t t l e s e i t h e r

    i m m e d i a t e l y

    a f t e r

    p l a c e -

    ment

    o f

    t h e e x p l a n t s

    o r

    a t

    4 8

    h o u r s

    a f t e r

    p l a c e m e n t ;

    a l l

    t r e a t m e n t s

    were v e n t e d a t

    1 2 - h o u r i n t e r v a l s .

    T h e

    r e s u l t s i n t a b l e V i n d i c a t e

    t h a t

    a

    1 2 - h o u r

    exposure

    o f

    0 . 3 4

    t o 3 . 4 0

    m , u l e t h y l e n e pe r e x p l a n t

    was

    i n e f f e c t i v e

    i n

    s t i m u l a t i n g

    a b s c i s s i o n

    i f

    a p p l i e d i m m e d i a t e l y .

    When, h o w e v e r ,

    t h e

    e x p l a n t s

    w e r e

    e x p o s e d

    to

    t h e

    same c o n c e n t r a t i o n s

    o f

    t h e

    g as

    a t

    4 8

    t o

    6 0 h o u rs a f t e r

    c u t t i n g ,

    5 0

    a b s c i s s i o n

    o c c u r r e d

    2 0 h o u r s s o o n e r

    t h a n t h e c o n t r o l s .

    These

    d a t a

    s u g g e s t

    t h a t

    e t h y l e n e ,

    l i k e a m i n o a c i d s

    ( 2 0 ) ,

    s t i m u l a t e s

    a b s c i s s i o n

    o n l y

    d u r -

    i n g

    t h e

    s e c o n d

    s t a g e .

    I f

    t h e

    e t h y l e n e p r o d u c e d

    i s

    an

    i m p o r t a n t

    f a c t o r

    i n

    t h e a b s c i s s i o n

    process,

    t h e n r e m o v a l o f

    t h e

    g as b y

    f l u s h i n g

    s h o u l d d e c re a s e

    t h e r a t e

    o f a b s c i s s i o n .

    Be -

    c ause

    e t h y l e n e

    i s

    formed w i t h i n

    t h e

    e x p l a n t , h o w e v e r ,

    a n d

    t h e r e

    i s

    a d i f f u s i o n

    l a g

    b e f o r e

    i t

    r e a c h e s

    t h e

    e x-

    t e r n a l

    g as p h a s e ,

    a

    f l u s h i n g e x p e r i m e n t

    c a n n o t com-

    p l e t e l y

    remove

    t h e

    g as

    from t h e s i t e

    o f

    a c t i o n .

    Even

    s o ,

    a n y

    d e c r e a s e

    i n

    t h e

    t i m e

    f o r

    5 0

    a b s c i s s i o n

    c a u s e d

    b y a e r a t i n g

    t h e

    e x p l a n t s

    wou ld

    b e

    an

    i n d i c a t i o n t h a t

    e t h y l e n e

    i s

    c a u s a l l y

    r e l a t e d

    t o

    a b s c i s s i o n .

    T o

    d e t e r m i n e w h e t h e r

    a e r a t i o n c o u l d

    d e c r e a s e

    a b s c i s s i o n r a t e s ,

    s t a g e

    2

    e x p l a n t s ( e x p l a n t s

    l e f t

    on

    p l a i n

    a g a r

    f o r

    4 8

    h r )

    were

    p l a c e d

    on

    NAA

    a gar

    w i t h

    o r

    w i t h o u t

    a e r a t i o n

    ( a p p r o x i m a t e l y

    2

    l i t e r / m i n )

    a n d

    T a b l e

    I V . G i b b e r e l l i n I n d u c e d S t i m u l a t i o n

    o f

    E t h y l e n e

    E v o l u t i o n

    f r o m

    t h e F i r s t I n t e r n o d e

    o f

    P h a s e o l u s v u l g a r i s

    F i r s t i n t e r n o d e h a r v e s t e d 4 8 h o u r s

    a f t e r

    t r e a t m e n t .

    L e n g t h

    m A I

    f i r s t i n t e r n o d e e t h y l e n e /

    T r e a t m e n t *

    mm** g 1 8 h r * *

    C o n t r o l 3 7

    1 7 2 7 5

    5 5

    1 0 - 3 M G A

    5211 54081

    *

    A p p l i e d a s

    s p r a y u n t i l r u n o f f

    t o

    w e e k o l d s e e d l i n g s .

    * *

    Mean

    +

    s t a n d a r d

    d e v i a t i o n .

    T a b l e V . H o u r s

    t o

    5 0

    o

    A b s c i s s i o n o f B e a n E x p l a n t s

    a f t e r

    E t h y l e n e

    E x p o s u r e s

    a t

    0

    o r

    4 8

    H o u r s

    E t h y l e n e

    T i m e o f

    e x p o s u r e ( h r ) *

    m A l / e x p l a n t

    0 t o

    1 2

    4 8

    t o

    6 0

    0 . 0

    803 8 0 + 3

    0 . 3 4

    785

    5 8 + - 2

    1 . 7 0 797 562

    3 . 4 0

    783

    552

    *

    D a t a r e p r e s e n t h o u r s t o 5 0

    a b s c i s s i o n w i t h t h e i r

    s t a n d a r d

    e r r o r s .

    o n

    p l a i n

    a g a r

    w i t h o r w i t h o u t

    a e r a t i o n . A

    1 . 2

    p a r t s

    p e r

    m i l l i o n

    e t h y l e n e

    i n a i r f l u s h

    w a s u s e d a s

    a c o n -

    t r o l t o i n s u r e

    t h a t

    t h e

    a e r a t i n g t r e a t m e n t i t s e l f h a d

    n o

    e f f e c t .

    By

    u s i n g h o u r s t o 5 0

    a b s c i s s i o n a s a

    c r i t e r i o n ,

    i t c a n b e s e e n f r o m

    f i g u r e

    5 t h a t s e a l e d e x p l a n t s

    i n

    NAA

    a b s c i s e d

    f i r s t , e x p l a n t s

    f l u s h e d

    w i t h

    1 . 2 p a r t s

    p e r

    m i l l i o n

    e t h y l e n e s e c o n d , a e ra t e d e x p l a n t s i n

    NAA

    t h i r d ,

    c o n t r o l

    e x p l a n t s

    i n

    s e a l e d

    b o t t l e s

    f o u r t h ,

    a n d

    a e r a t e d

    c o n t r o l s a b s c i s e d

    l a s t .

    T h e

    d a t a

    i n d i c a t e

    t h a t

    HOURS

    F I G .

    5 .

    T i m e

    curves

    i l l u s t r a t i n g a b s c i s s i o n

    r a t e s

    o f

    b e a n

    p e t i o l e e x p l a n t s

    a f t e r

    v a r i o u s

    t r e a t m e n t s

    t o

    m o d i f y

    t h e i r

    a t m o s p h e r e . E x p l a n t s

    were

    p i a c e d

    i n

    p l a i n a g a r

    f o r

    4 8

    h o u r s

    p r i o r

    t o s t a r t

    o f

    t h e

    e x p e r i m e n t s .

    NAA

    was

    a p p l i e d p r o x i m a l l y

    a t

    5

    X

    1A4

    a n d

    t h e

    e t h y l e n e

    a p p l i e d

    b y

    c o n t i n u a l l y f l u s h i n g

    t h e

    e x p l a n t s w i t h

    1 . 2

    p a r t s

    pe r

    m i l l i o n .

    9 6 7

  • 7/23/2019 Abbscision

    6/7

    PLANT

    PHYSIOLOGY

    r e m o v a l

    o f a c c u m u l a t e d e t h y l e n e

    f r o m

    t h e

    e x p l a n t s

    t e n d e d

    t o

    d e l a y

    t h e t i m e

    o f

    a b s c i s s i o n .

    T h i s e x p e r i -

    m e n t w a s

    r e p e a t e d

    5

    t i m e s

    w i t h a l m o s t i d e n t i c a l r e -

    s u l t s .

    D i s c u s s i o n

    O u r w o r k

    h a s c e n t e re d

    o n

    d e t e r m i n i n g

    w h a t

    r e -

    l a t i o n s l h i p s ,

    i f

    a n y , e x i s t b e t w e e n

    a u x i n s

    a n d

    e t h y l e n e

    p r o d u c t i o n .

    E a r l i e r

    s t u d i e s

    b y

    Zimmerman a n d W i l -

    c o x o n

    ( 2 4 )

    a n d

    s u b s e q u e n t

    r e p o r t s b y

    o t h e r s

    ( 1 2 , 1 5 ,

    1 6 )

    h a v e s h o w n t h a t e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    may b e

    s t i m -

    u l a t e d b y e x o g e n o u s l y s u p p l i e d

    a u x i n .

    T h i s

    p h e n o m -

    e n o n

    w a s

    c o n f i r m e d

    h e r e

    w v i t h

    t h e a d d e d o b s e r v a t i o n

    t h a t

    t h e w e a k e r

    a n a l o g u e s

    o f

    I A A , i . e . ,

    IPA

    a n d

    I B A ,

    a r e

    l e s s

    a c t i v e

    a s

    e t h y l e n e

    s t i m u l a t o r s .

    H o w e v e r ,

    t h e

    f a c t

    t h a t

    a u x i n s t i m u l a t e s

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    d o e s

    n o t

    make

    t h e p r e s e n c e

    o f a u x i n

    a

    r e q u i r e m e n t

    f o r

    t h e

    p r o d u c t i o n

    o f

    t h i s

    g a s .

    A

    w i d e

    r a n g e

    o f

    p l a n t s

    a n d

    p l a n t p a r t s w e r e t r e a t e d

    w i t h

    NAA

    t o

    s e e

    i f

    a

    s t i m u l a t i o n

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u -

    t i o n w a s common

    t o a l l .

    E v e r y p l a n t p a r t

    t e s t e d

    g a v e

    o f f m e a s u r a b l e

    a m o u n t s o f

    e t h y l e n e

    a n d

    a l l

    v e g e t a t i v e

    p a r t s

    s h o w e d

    m a r k e d i n c r e a s e s

    i n

    e t h y l e n e p r o d u c t i o n

    a f t e r a u x i n t r e a t m e n t s .

    G r e e n

    t o m a t o f r u i t s

    a l s o

    s h o w e d

    i n c r e a s e s

    i n

    e t h y l e n e

    a f t e r

    e x p o s u r e s

    t o

    a u x i n ,

    b u t

    NAA

    c a u s e d

    a d e c r e a s e

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m m a t u r e

    f r u i t s .

    N e x t w e a t t e m p t e d

    t o s h o w

    t h a t

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    may b e c o n t r o l l e d b y e n d o g e n o u s

    a u x i n

    l e v e l s .

    T h e

    C h o l o d n y - W e n t

    t h e o r y

    f o r

    p l a n t t r o p i s m s

    h a s

    b e e n

    r e c e n t l y

    r e e x a m i n e d

    b y B r i g g s ( 5 )

    f o r

    p h o t o t r o p i s m

    i n

    c o r n c o l e o p t i l e s

    a n d

    b y

    G i l l e s p i e

    a n d Thimann

    ( 1 0 )

    f o r

    g e o t r o p i s m

    o f

    Avena

    c o l e o p t i l e s .

    B o t h

    p a p e r s

    a g r e e d

    t h a t t h e

    b e n d i n g

    m o v e m e n t s

    a r e d u e t o a

    l a t e r a l

    r e d i s t r i b u t i o n

    o f a u x i n t o

    t h e

    s i d e

    w h i c h

    g r o w s

    most

    r a p i d l y .

    We t h e n

    e x p o s e d

    b e a n s t e m s

    t o

    g e o t r o p i c

    a n d

    p h o t o t r o p i c

    s t i m u l i

    s o

    a s t o

    i n d u c e

    a n

    e n d o g e n o u s

    a u x i n

    g r a d i e n t .

    When

    t h e

    s t e m s

    were

    s p l i t l o n g i -

    t u d i n a l l y ,

    i t

    was f o u n d t h a t t h e s i d e w h i c h

    s h o u l d

    c o n -

    t a i n

    m o r e

    a u x i n

    t h a n

    i t s

    o p p o s i t e

    h a l f a l s o

    p r o d u c e d

    m o r e

    e t h y l e n e .

    T h e

    t e c h n i q u e s

    o f

    r e d l u c i n g

    e n d o g e n o u s

    a u x i n

    b y

    d e c a p i t a t i o n

    o r

    TIBA

    a p p l i c a t i o n s

    a n d

    i t

    r e s t o r a t i o n

    b y

    IAA

    a p p l i c a t i o n s

    a r e

    w e l l

    d o c u m e n t e d l . I n

    t h e s e

    s t u d i e s ,

    t h e

    r e d u c t i o n

    o f

    e n d o g e n o u s

    a u x i n

    r e s u l t e d

    i n

    s i m u l t a n e o u s

    r e d u c t i o n s

    i n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n ,

    a n d

    t h e

    n o r m a l

    r a t e

    o f

    e t h y l e n e p r o d u c t i o n

    c o u l d

    b e r e -

    s t o r e d

    w i t h

    I A A .

    A n o t h e r

    m e t h o d o f

    r e g u l a t i n g

    i n t e r n a l

    a u x i n c o n -

    c e n t r a t i o n s

    i s

    b a s e d

    on

    H a l e v y ' s

    ( 1 1 )

    o b s e r v a t i o n

    t h a t

    t h e

    g r o w t h

    r e t a r d a n t s ,

    P h o s f o n ,

    C C C ,

    a n d

    B 9 9 5 ,

    i n -

    d u c e d g r e a t e r

    a m o u n t s

    o f e x t r a c t a b l e IAA

    o x i d a s e

    a n d

    p e r o x i d a s e

    i n

    c u c u m b e r

    s e e d l i n g s

    a n d

    a

    c o r r e -

    s p o n d i n g

    d e c r e a s e

    i n

    e n d o g e n o u s

    a u x i n .

    K u r a i s h i

    a n d

    M u i r

    ( 1 4 ) r e p o r t e d

    t h a t

    a p i c e s

    o f

    p e a p l a n t s

    w h o s e

    g r o w t h

    was

    r e t a r d e d

    b y

    CCC h a d

    o n l y

    o n e -

    s e v e n t h

    a s m u c h

    d i f f u s a b l e

    auxin

    a s

    f o u n d i n

    n o r m a l

    p l a n t s .

    I n

    a d d i t i o n ,

    s t e m s e c t i o n s

    o f

    C C C - t r e a t e d

    p e a s

    ( l i d

    n o t

    r e s p o n d t o

    GA

    b u t

    d i d

    r e s p o n d

    t o

    I A A .

    E x p e r i m e n t s

    h e r e

    s h o w

    t h a t

    t r e a t m e n t

    o f b e a n

    p l a n t s

    w i t l h P h o s f o n .

    C C C ,

    a n d

    B 9 9 5

    r e s u l t e d

    i n

    m a r k e d

    i n h i b i t i o n s

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    a n d t h u s

    m i g h t

    b e

    c o r r e l a t e d

    t o

    t h e h y p o t h e t i c a l

    d e c r e a s e i n

    a u x i n .

    I n

    c o n t r a s t

    t o

    t h e

    a c t i o n

    o f

    g r o w t h r e t a r d a n t s ,

    GA

    may a c t u a l l y

    i n c r e a s e a u x i n

    l e v e l s

    s i n c e

    d e c r e a s e d

    IAA

    o x i d a s e

    a c t i v i t y i s o b s e r v e d

    a f t e r

    GA

    t r e a t m e n t s

    ( 1 1 ) .

    K u r a i s h i

    a n d

    M u i r ( 1 3 )

    h a v e p r e s e n t e d e v i -

    d e n c e t h a t d w a r f

    p e a ,

    n o r m a l p e a , a n d s u n f l o w e r

    y i e l d e d

    3 ,

    2 ,

    a n d

    1 0

    t i m e s

    m o r e

    a u x i n

    r e s p e c t i v e l y

    t h a n u n t r e a t e d p l a n t s

    a f t e r

    GA

    a p p l i c a t i o n , a n d

    N i t s c h

    ( 1 7 ) r e p o r t e d i n c r e a s e s i n e x t r a c t a b l e a u x i n a f t e r

    GA

    a p p l i c a t i o n s t o R h u i s t y p h i n i a . A c c o r d i n g l y , t h e n ,

    a f u r t h e r c o r r e l a t i o n e x i s t s

    b e t w e e n

    e n d o g e n o u s a u x i n

    l e v e l s a n d e t h y l e n e e v o l u t i o n , s i n c e a p p l i c a t i o n s o f GA

    t o b e a n

    p l a n t s

    m a r k e d l y

    s t i m u l a t e d

    t h e r a t e o f e t h y l e n e

    p r o d u c t i o n .

    The f a c t t h a t s t i m u l a t i o n s o f e t h y l e n e p r o d u c t i o n

    o c c u r c o n c o m m i t a n t l y w i t h a u x i n a p p l i c a t i o n s l e d t o

    i n v e s t i g a t i o n s

    c o n c e r n i n g t h e NAA p r o m o t i o n s o f

    l e a f a b s c i s s i o n .

    T w o

    s t a g e s o f e x p l a n t a b s c i s s i o n

    h a v e

    b e e n p r o p o s e d

    o n t h e b a s i s o f NAA

    i n h i b i t i o n s

    o f

    a b s c i s s i o n

    when

    a p p l i e d

    i m m e d i a t e l y

    a n d

    a b s c i s s i o n

    s t i m u l a t i o n s

    w h e n t h e

    a u x i n

    i s a p p l i e d

    l a t e r

    ( 2 0 ) .

    I t h a s b e e n

    s h o w v n

    h e r e t h a t NAA s t i m u l a t e s e t h y l e n e

    e v o l u t i o n d u r i n g

    b o t h

    o f t h e s e s t a g e s .

    The

    a m o u n t o f

    e t h y l e n e p re s e n t d u r i n g t h e s e c o n d s t a g e w a s 3 . 5

    m n , u

    f o r

    e x p l a n t s

    i n s e r t e d

    i n

    NAA

    a f t e r

    4 8

    h o u r s a n d s i n c e

    t h i s c o n c e n t r a t i o n o f e t h y l e n e h a s t h e a b i l i t y

    t o

    i n -

    d u c e a b s c i s s i o n

    i f

    a d d e d

    d u r i n g s t a g e 2 ( t a b l e V ) ,

    we f e e l t h a t t h e p r e s e n c e o f

    e t h l y l e n e

    may e x p l a i n

    t h e i n d u c t i o n o f

    e x p l a n t a b s c i s s i o n

    a f t e r

    a u x i n a p -

    p l i c a t i o n s .

    B e f o r e a n

    e t h y l e n e s t i m u l a t i o n

    c a n

    o c c u r ,

    h o w e v e r ,

    t h e e x p l a n t s m u s t

    b e

    i n

    t h e

    s e c o n d l

    s t a g e

    a s m e a s u r e ( d

    b y

    t h e

    i n c r e a s e d

    r a t e o f

    a b s c i s s i o n

    u p o n

    c o n t a c t

    w i t h

    NAA.

    T h u s , e v e n

    t h o u g h i m m l e d i a t e a p p l i c a t i o n s

    o f

    NAA

    s t i m u l a t e

    t h e

    p r o d u c t i o n

    o f

    h i g h

    a m o u n t s

    o f

    e t h y l e n e ,

    t h e g a s

    i s

    u n a b l e t o p r o n m o t e a b s c i s s i o n b e -

    c a u s e

    t h e

    NAA

    s i m u l t a n e o u s l y

    r e t a i n s t h e

    e x p l a n t s

    i n

    t h e

    f i r s t

    a b s c i s s i o n s t a g e .

    T o c r i t i c a l l y i n v e s t i g a t e t h e r e l a t i o n s h i p

    b e t w e e n

    e t h y l e n e a n d a b s c i s s i o n , i t

    i s n o t m e r e l y s u f f i c i e n t t o

    s h l - o w

    t h a t

    e t h y l e n e

    i s a l w a y s p r o d u c e d p r i o r t o

    a b s c i s -

    s i o n .

    I t s h o u l d

    a l s o

    b e p o s s i b l e t o d e m o n s t r a t e t h a t

    a b s c i s s i o n c a n b e i n h i b i t e d when

    t h e l e v e l

    o f e t h y l e n e

    p r e s e n t

    a t t h e a c t i v e s i t e

    i s r e d u c e d .

    As y e t

    i t i s

    n o t

    f e a s i b l e

    t o p r e v e n t e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    b y m e a n s

    o f

    a n

    i n h i b i t o r

    b e c a u s e

    n o

    s u b s t a n c e

    i s

    known

    w h i c h

    w i l l

    i n h i b i t o n l y t h e p r o d u c t i o n

    o f

    e t h y l e n e a n d n o t

    e q u a l l y

    r e t a r d o t h e r v i t a l

    m e t a b o l i c p r o c e s s e s

    ( 6 ) .

    A n o t h e r

    a p p r o a c h h a s

    b e e n

    t o a e ra t e a b s c i s s i o n

    z o n e s

    a s

    r a p i d l y

    a s

    p o s s i b l e

    s o

    t h a t o n l y a

    m i n i n m u n m

    o f

    e t h y l e n e c o u l d a c c u m i i u l a t e . H a n s e n ( 1 2 )

    r e p o r t e l

    t h a t t r e a t m e n t

    o f

    i m m l a t u r e

    p e a r s

    w i t h

    2 , 4 - D r e s u l t e ( d

    i n

    i n c r e a s e s

    i n

    t h e r a t e s o f

    e t h y l e n e e v o l u t i o n

    a n d

    r i p e n i n g .

    Wh e n

    t h e f r u i t w a s

    a e r a t e d ,

    h o w e v e r ,

    t h e

    a c c e l e r a t i o n

    o f

    r i p e n i n g b y

    t h e 2 , 4 - D

    w a s m a r k e d l y

    ( l e c r e a s e d .

    U t i l i z i n g

    t h i s a e r a t i o n

    t e c h n i q u e

    we o b s e r v e ( l

    s m l a l l

    b u t

    c o n s i s t e n t

    d i f f e r e n c e s

    w h i c h s u g g e s t e d t h a t

    t h e

    a c c e l e r a t i o n

    o f

    a b s c i s s i o n

    b )

    NAA

    c o u l d b e

    i n -

    h i b i t e d b v

    t h e

    f l u s h i n g t r e a t n m e n i t .

    The f a c t

    t h a t

    a e r a t e d

    e x p l a n t s

    s t i l l

    a b s c i s e d l

    ma y

    i n ( l i c a t e t h e

    f a i l u r e

    9 6 8

  • 7/23/2019 Abbscision

    7/7

    ABELES AND

    RUBINSTEIN-AUXIN,

    ETHYLENE

    AND ABSCISSION

    t o

    c o m p l e t e l y

    r e m o v e

    e t h y l e n e

    f r o m

    t h e s i t e

    o f

    a c t i o n ,

    a n d t h a t

    o t h e r

    f a c t o r s a l o n g

    w i t h

    a u x i n - i n d u c e d

    e t h y l -

    e n e

    f o r m a t i o n

    a r e

    i m p o r t a n t

    i n

    l e a f

    a b s c i s s i o n .

    Summary

    N a p h t h a l e n e a c e t i c a c i d

    a p p l i c a t i o n s h a v e t h e

    a b i l -

    i t y t o

    s t i m u l a t e

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    r o o t s ,

    s t e m s ,

    a n d

    l e a v e s o f

    9

    s p e c i e s o f p l a n t s .

    I m m a t u r e

    t o m a t o

    f r u i t s a l s o

    e x h i b i t t h i s

    r e s p o n s e , b u t

    m a t u r e f r u i t s

    s h o w

    a n

    i n h i b i t i o n o f e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    a f t e r

    n a p h -

    t h a l e n e a c e t i c

    a c i d a p p l i c a t i o n s .

    E t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    f r o m

    h y p o c o t y l s

    o f P h a s e o l u s

    v u l g a r i s L .

    v a r . Red

    K i d n e y

    i s e q u a l l y

    s t i m u l a t e d b y

    n a p h t h a l e n e a c e t i c

    a c i d

    a n d

    t h e

    n a t u r a l l y

    o c c u r r i n g h o r m o n e , i n d o l e a c e t i c

    a c i d .

    Weak a u x i n s

    s u c h a s

    i n d o l e b u t y r i c a c i d

    a n d

    i n d o l e p r o p i o n i c

    a c i d

    h a v e s m a l l e r

    e f f e c t s t h a n i n d o l e -

    a c e t i c a c i d .

    C h a n g e s

    i n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n c a n

    b e

    c o r r e l a t e d

    w i t h

    c h a n g e s

    i n

    e n d o g e n o u s a u x i n

    l e v e l s .

    T h u s ,

    t h e

    a s y m m e t r i c

    a u x i n

    d i s t r i b u t i o n

    i n

    g e o t r o p i c a l l y

    a n d

    p h o t o t r o p i c a l l y

    s t i m u l a t e d

    h y p o c o t y l s

    i s

    p a r a l l e l e d

    b y

    a s i m i l a r

    a s y m m e t r i c d i s t r i b u t i o n

    o f

    e t h y l e n e

    e v o l u -

    t i o n . I f

    t h e

    a m o u n t

    o f i n t e r n a l

    a u x i n

    i s

    l o w e r e d

    b y

    d e c a p i t a t i o n , r i n g i n g w i t h t r i i o d o b e n z o i c

    a c i d ,

    o r

    a p p l i c a t i o n s

    o f

    g r o w t h

    r e t a r d a n t s ,

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    i s

    r e d u c e d .

    I f

    t h e i n t e r n a l

    a u x i n l e v e l i s

    i n c r e a s e d

    b y i n d o l e a c e t i c a c i d

    a p p l i c a t i o n s

    o r

    s p r a y s

    o f

    g i b -

    b e r e l l i c

    a c i d ,

    t h e

    p r o d u c t i o n

    o f

    e t h y l e n e

    i s

    l i k e w i s e

    i n c r e a s e d .

    A d d i t i o n s

    o f

    e t h y l e n e

    t o

    b e a n

    p e t i o l e e x p l a n t s

    a t

    v a r i o u s

    p e r i o d s

    o f

    t i m e

    i n d i c a t e d

    t h a t t h e

    g a s

    s t i m -

    u l a t e s

    a b s c i s s i o n

    o n l y

    i f

    a p p l i e d

    4 8

    h o u r s

    a f t e r

    c u t t i n g .

    I n d u c t i o n

    o f

    a b s c i s s i o n

    b y

    a p p l i c a t i o n s

    o f

    n a p h t h a l e n e -

    a c e t i c

    a c i d

    4 8 h o u r s a f t e r

    c u t t i n g

    t h e

    e x p l a n t s

    c a u s e d

    s i m u l t a n e o u s

    i n c r e a s e s

    i n

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n ,

    b u t

    r e m o v a l o f a c c u m u l a t e d

    e t h y l e n e

    b y

    a

    c o n s t a n t

    a e r a -

    t i o n s l o w e d

    t i m e

    o f

    a b s c i s s i o n

    c o m p a r e d

    t o

    e x p l a n t s

    i n

    s e a l e d c o n t a i n e r s .

    I t

    i s

    c o n c l u d e d

    t h a t

    e t h y l e n e

    e v o l u t i o n

    i s

    c l o s e l y

    a l l i e d w i t h a u x i n l e v e l s a n d

    t h a t

    t h e a c c e l e r a t i o n o f

    a b s c i s s i o n

    b y n a p h t h a l e n e a c e t i c

    a c i d

    may

    b e d u e

    t o

    t h e

    e t h y l e n e p r o d u c e d

    a f t e r t h e a u x i n

    a p p l i c a t i o n s .

    A c k n o w l e d g m e n t

    We

    e x p r e s s

    o u r

    g r a t i t u d e

    f o r

    t h e

    t e c h n i c a l a s s i s t a n c e

    o f

    M r .

    A u g u s t

    H a r t m a n .

    L i t e r a t u r e C i t e d

    1 .

    A D D I c o T r ,

    F . T .

    AND R .

    S .

    LYNCH.

    1 9 5 1 . A c c e l e r -

    a t i o n

    a n d

    r e t a r d a t i o n

    o f a b s c i s s i o n

    b y

    i n d o l e a c e t i c

    a c i d . S c i e n c e

    1 1 4 :

    6 8 8 - 8 9 .

    2 .

    B E N N E r r , J .

    P .

    AN D

    F . S K O O G .

    1 9 3 8 .

    P r e l i m i n a r y

    e x p e r i m e n t s

    o n

    t h e

    r e l a t i o n o f

    g r o w t h - p r o m o t i n g

    s u b s t a n c e s

    t o t h e r e s t

    p e r i o d

    i n

    f r u i t t r e e s .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    1 3 : 2 1 9 - 2 5 .

    3 .

    B I A L E ,

    J .

    B .

    AN D

    A .

    D .

    S H E P H E R D . 1 9 4 1 .

    R e s p i r a -

    t i o n

    o f

    C i t r u s

    f r u i t s

    i n

    r e l a t i o n

    t o

    m e t a b o l i s m

    o f

    f u n g i .

    I .

    E f f e c t s

    o f

    e m a n a t i o n s

    o f

    P e n i c i l l i u m .

    Am.

    J .

    B o t a n y

    2 8 :

    2 6 3 - 7 0 .

    4 .

    B O R G S T R 6 M ,

    G .

    1 9 3 9 . T h e o r e t i c a l

    s u g g e s t i o n s

    r e -

    g a r d i n g t h e

    e t h y l e n e

    r e s p o n s e s

    o f

    p l a n t s

    a n d o b -

    s e r v a t i o n s o n t h e

    i n f l u e n c e

    o f

    a p p l e - e m a n a t i o n s .

    K u n g l . F y s i o g r a f i s k a S a l l s k a p e t s L u n d

    F o r h a n -

    d l i n g a r .

    9 : 1 3 5 - 7 4 .

    5 .

    B R I G G S ,

    W.

    R .

    1 9 6 3 . M e d i a t i o n

    o f

    p h o t o t r o p i c

    r e -

    s p o n s e s o f

    c o r n

    c o l e o p t i l e s b y l a t e r a l

    t r a n s p o r t

    o f

    a u x i n .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    3 8 : 2 3 7 - 4 7 .

    6 .

    B U R G ,

    S . P . AN D K .

    V .

    THIMANN. 1 9 6 0 .

    S t u d i e s

    o n t h e

    e t h y l e n e

    p r o d u c t i o n

    o f a p p l e t i s s u e .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    3 5 :

    2 4 - 3 5 .

    7 .

    B U R C H F I E L D ,

    H .

    P .

    AN D

    E .

    E .

    S T O R R S .

    1 9 6 2 .

    B i o -

    c h e m i c a l

    a p p l i c a t i o n s

    o f

    g a s c h r o m a t o g r a p h y .

    N e w

    Y o r k ,

    A c a d e m i c

    P r e s s ,

    I n c .

    p 2 1 1 .

    8 .

    C L A R K ,

    H . E .

    AN D

    K .

    R .

    K E R N S . 1 9 4 2 . C o n t r o l

    o f

    f l o w e r i n g w i t h

    p h y t o h o r m o n e s .

    S c i e n c e

    9 5 : 5 3 6 -

    3 7 .

    9 .

    C R O C K E R ,

    W . , A . E . H I T C H C O C K ,

    AND

    P .

    W.

    Z I M -

    MERMAN.

    1 9 3 5 .

    S i m i l a r i t i e s i n t h e

    e f f e c t s o f

    e t h y l e n e a n d

    t h e p l a n t a u x i n s .

    C o n t r i b .

    B o y c e

    T h o m p s o n I n s t .

    7 :

    2 3 1 - 4 8 .

    1 0 .

    G I L L E S P I E ,

    B .

    AND

    K .

    V .

    THIMANN.

    1 9 6 3 .

    T r a n s -

    p o r t

    a n d

    d i s t r i b u t i o n o f a u x i n

    d u r i n g

    t r o p i s t i c r e -

    s p o n s e .

    I . T h e l a t e r a l

    m i g r a t i o n o f a u x i n

    i n

    g e o t r o p i s m .

    P l a n t P h y s i o l .

    3 8 :

    2 1 4 - 2 5 .

    1 1 . H A L E V Y , A .

    H .

    1 9 6 3 .

    I n t e r a c t i o n

    o f

    g r o w t h - r e -

    t a r d i n g c o m p o u n d s

    a n d

    g i b b e r e l l i n o n

    i n d o l e a c e t i c

    a c i d

    o x i d a s e a n d

    p e r o x i d a s e o f

    c u c u m b e r s e e d l i n g s .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    3 8 :

    7 3 1 - 3 7 .

    1 2 . H A N S E N ,

    E . 1 9 4 6 .

    E f f e c t

    o f

    2 ,

    4 - D o n t h e

    r i p e n i n g

    o f B a r t l e t t

    p e a r s .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    2 1 :

    5 8 8 - 9 2 .

    1 3 .

    K U R A I S H I , S .

    AND R . M. M U I R .

    1 9 6 2 . I n c r e a s e

    i n

    d i f f u s i b l e a u x i n a f t e r

    t re a t m e n t w i t h

    g i b b e r e l l i n .

    S c i e n c e

    1 3 7 :

    7 6 0 - 6 1 .

    1 4 .

    K U R A I S H I ,

    S .

    AN D

    R . M.

    M U I R . 1 9 6 3 . M o d e

    o f

    a c t i o n o f g r o w t h

    r e g u l a t i n g

    c h e m i c a l s . P l a n t P h y s -

    i o l .

    3 8 : 1 9 - 2 4 .

    1 5 .

    M O R G A N ,

    P .

    W.

    AN D

    W.

    C .

    H A L L .

    1 9 6 2 .

    E f f e c t o f

    2 ,

    4 - d i c h l o r o p h e n o x y a c e t i c

    a c i d o n t h e

    p r o d u c t i o n

    o f

    e t h y l e n e b y

    c o t t o n a n d

    g r a i n s o r g u m .

    P h y s i o l .

    P l a n t a r u m

    1 5 : 4 2 0 - 2 7 .

    1 6 .

    M O R G A N , P .

    W. AN D

    W.

    C .

    H A L L . 1 9 6 4 .

    A c c e l e r -

    a t e d r e l e a s e

    o f

    e t h y l e n e

    b y

    c o t t o n

    f o l l o w i n g a p p l i c a -

    t i o n

    o f

    i n d o l y l - 3 - a c e t i c a c i d .

    N a t u r e

    2 0 1 : 9 9 .

    1 7 .

    N I T S C H , J .

    P .

    1 9 5 7 . G r o w t h

    r e s p o n s e s o f

    woody

    p l a n t s t o

    p h o t o p e r i o d i c s t i m u l i .

    P r o c . Am.

    S o c .

    H o r t .

    S c i . 7 0 : 5 1 2 - 2 5 .

    1 8 .

    N I E D E R G A N G - K A M I E N ,

    E .

    AND F .

    S K O O G .

    1 9 5 6 .

    S t u d i e s o n

    p o l a r i t y

    a n d

    a u x i n

    t r a n s p o r t i n

    p l a n t s .

    I .

    M o d i f i c a t i o n o f

    p o l a r i t y a n d a u x i n

    t r a n s p o r t

    b y

    t r i i o d o b e n z o i c a c i d .

    P h y s i o l .

    P l a n t a r u m

    9 :

    6 0 - 7 3 .

    1 9 .

    R O D R I G U E Z , A .

    B . 1 9 3 2 . Smoke a n d

    e t h y l e n e i n

    f r u i t i n g

    o f

    p i n e a p p l e . J . D e p .

    A g r . P u e r t o

    R i c o .

    2 6 :

    5 - 1 8 .

    2 0 .

    R U B I N S T E I N ,

    B .

    AN D

    A .

    C . L E O P O L D . 1 9 6 3 .

    A n a l y -

    s i s

    o f

    t h e

    a u x i n c o n t r o l

    o f

    b e a n

    l e a f

    a b s c i s s i o n .

    P l a n t

    P h y s i o l .

    3 8 : 2 6 2 - 6 7 .

    2 1 .

    S C H W A R T Z ,

    H a n n a . 1 9 2 7 . Z u r

    B e e i n f l u s s u n g d e s

    W a c h s t u m s d u r c h

    g a s f o r m i g e u n d

    f l u s s i g e

    R e i z -

    s t o f f e .

    F l o r a N .

    F .

    2 2 :

    7 6 - 9 2 .

    2 2 . S K O O G ,

    F . ,

    T . C .

    B R O Y E R , AND K . A .

    G R O S S E N B A C H E R .

    1 9 3 8 .

    E f f e c t s o f

    a u x i n

    o n

    r a t e s ,

    p e r i o d i c i t y , a n d

    o s m o t i c

    r e l a t i o n s

    i n e x u d a t i o n .

    Am. J . B o t a n y

    2 5 :

    7 4 9 - 5 9 .

    2 3 .

    ZIMMERMAN,

    P .

    W . ,

    A . E .

    H I T C H C O C K , AN D

    W.

    C R O C K E R .

    1 9 3 1 .

    The

    e f f e c t o f

    e t h y l e n e a n d

    i l -

    l u m i n a t i n g

    g a s

    o n

    r o s e s .

    C o n t r i b .

    B o y c e

    Thomp-

    s o n

    I n s t . 3 :

    4 5 9 4 1 .

    2 4 .

    ZIMMERMAN,

    P .

    W.

    AND

    F .

    W I L C O X O N .

    1 9 3 5 .

    S e v e r a l

    c h e m i c a l

    g r o w t h

    s u b s t a n c e s w h i c h c a u s e

    i n i t i a t i o n

    o f r o o t s a n d

    o t h e r

    r e s p o n s e s i n p l a n t s .

    C o n t r i b .

    B o y c e

    T h o m p s o n I n s t .

    7 :

    2 0 9 - 2 9 .

    9 6 9