Effects of plant growth regulators on growth and carbohydrate accumulation in shoots and roots of two almond rootstock seedlings

Dep. Hortic., Coll. Agric., Isfahan Univ. Technol., Isfahan 84156-83111, Iran

Corresponding author: bbanin@cc.iut.ac.ir

Received: 12 March 2008
Accepted: 20 May 2008

Abstract

Introduction. Prunus amygdalus and P. webbii can be used as rootstocks for almond cultivars due to their adaptability to severe environmental conditions. However, the time required for seedlings to reach a suitable size for transplanting may take 1 to 3 years. Our study tested the effects of foliar application of growth regulators on the vegetative growth and carbohydrate accumulation in shoots and roots of these species. Materials and methods. Six-week-old seedlings were treated with gibberellic acid (GA₃) (100 mg·L^–1) alone or with GA₃ followed by ethephon [(100 and 200) mg·L^–1], or chlormequat chloride (CCC) [(500 and 1000) mg·L^–1], or paclobutrazol (PBZ) [(500 and 1000) mg·L^–1]. Results and discussion. Most levels of plant growth regulators significantly enhanced seedling growth. However, GA₃ alone was most effective on stem height, leaf area, and shoot fresh and dry weights of both almond species. The thickest stems of P. amygdalus and P. webbii were obtained from the application of 100 mg GA₃·L^–1 followed by application of (1000 and 500) mg PBZ·L^–1, respectively. In both species, PBZ significantly increased leaf chlorophyll content compared with the controls as well as with the other treatments. Application of GA₃ alone on P. webbii and of GA₃ followed by 100 mg ethephon·L^–1 on P. amygdalus showed the highest root number, and root fresh and dry weights. High levels of soluble sugars and starch in the shoots and roots of both species were observed when GA₃ application was followed by PBZ. Conclusion. These results demonstrated that application of plant growth regulators to the seedlings might be a useful way of enhancing growth of P. amygdalus and P. webbii and reducing the time and cost of seedling production.

Résumé

Introduction. Prunus amygdalus et P. webbii peuvent être utilisés comme porte-greffes de cultivars d'amandier du fait de leur adaptabilité à de sévères conditions environnementales. Cependant, le temps requis pour que les plantes atteignent une taille apte à la transplantation peut être de 1 à 3 ans. Notre étude a analysé les effets de l'application foliaire de régulateurs de croissance sur la croissance végétative et l'accumulation d'hydrate de carbone dans les tiges et les racines de cette espèce. Matériel et méthodes. Des plants de 6 semaines ont été traités avec de l'acide gibbérélique (GA₃) (100 mg·L^–1) seul ou avec GA₃ suivi de l’application d'éthéphon [(100 et 200) mg·L^–1], ou de chlorure de chlorocholine (CCC) [(500 et 1000) mg·L^–1], ou de paclobutrazol (PBZ) [(500 et 1000) mg·L^–1]. Résultats et discussion. La plupart des doses de régulateurs de croissance ont augmenté de manière significative la croissance des plantes. Cependant, GA₃ utilisé seul a été le plus efficace pour augmenter la hauteur des tiges, la surface foliaire et les poids frais et secs des tiges des deux espèces d'amandier étudiées. Les tiges les plus épaisses de P. amygdalus et de P. webbii ont été obtenues à partir de l'application de 100 mg GA3·L^–1 suivie de l'application de (1000 et 500) mg PBZ·L^–1, respectivement. Pour les deux espèces, l’application de PBZ a augmenté de manière significative la teneur en chlorophylle des feuilles comparée à celle des plantes témoin et à celle des plantes des autres traitements. L'application de GA₃ seul sur P. webbii et de GA₃ suivi de 100 mg éthéphon·L^–1 sur P. amygdalus a donné le nombre de racines le plus élevé, ainsi que les poids frais et secs de racines les plus importants. On a observé des niveaux élevés de sucres et d'amidon solubles dans les tiges et les racines des deux espèces quand l'application de GA₃ a été suivie de celle de PBZ. Conclusion. Ces résultats ont démontré que l'application de régulateurs de croissance végétaux pourrait être efficace pour augmenter la croissance de P. amygdalus et de P. webbii et réduire la période et le coût de production de ces porte-greffes.