Influence of Water Stress on Seed Germination Characteristics in Invasive Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss (Brassicaceae) in Arid zone of Tunisia

Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss (Brassicaceae) has a wide ecological and geographical amplitudes in Tunisia and grows under a variety of environmental conditions. A laboratory experiment was performed to evaluate the effect of water potential on seed germination and recovery responses after transfer to distilled water. The germination responses of seeds at 15°C in complete darkness were determined over a wide range of PEG-6000 solutions of different osmotic potentials: 0 to –1 MPa. Greatest germination was obtained in distilled water (71%), and increases in osmolality of solutions progressively inhibited seed germination, less than 10% of the seeds germinated at –0.8 MPa. No germination was observed for the treatment of –1 MPa. The rate of germination decreased as osmotic potential decreased. When seeds were transferred to distilled water after 20 days of water stress, the recovery of germination increased with an increase in pretransfer PEG-6000 treatments. Seeds subjected to high osmotic potential had higher recovery percentages. ÂÂ

Facteurs influençant la germination des graines de Cleome ambyocarpa Barr. & Murb. (Capparidaceae) dans le Sud tunisien

Cleome amblyocarpa Barr. & Murb. is an annual herb in the family of Capparidaceae. It is abundant in sandy environments, and the gravel and stony grounds in Tunisian arid areas. Laboratory experiments were carried out to assess the effects of temperature (10 to 40° C) on seed germination in complete darkness. The osmotic stress simulated by NaCl at different concentrations (0 to 200 mM) or polyethylene glycol 6000 (PEG-6000) at different osmotic potentials (0 to -1 MPa) was evaluated at the most suitable temperature found. Greatest germination percentage and rate of germination were obtained at 25° C, but germination was inhibited by either an increase or decrease in temperature from the optimal temperature. The increase in osmolality of solutions induced by NaCl or PEG progressively inhibited seed germination. At 150 mM NaCl or osmotic potential of -0.6 MPa, germination was completely inhibited. There was a decrease in the rate of germination as osmotic stress was intensified. These findings suggest that C. amblyocarpa was able to tolerate well osmotically- and saline-stressful habitats of the arid ecosystems during germination stageCleome amblyocarpa Barr. & Murb. est une plante herbacée annuelle de la famille des Capparidaceae. Elle est abondante dans les environnements sableux, les sols secs et pierreux, ainsi que les alluvions de gravier dans les zones arides tunisiennes. Des expériences conduites au laboratoire ont été effectuées pour évaluer les effets de la température (10 à 40° C) à l'obscurité. Le stress osmotique simulé par le NaCl à différentes concentrations (0 à 200 mM) ou le polyéthylène glycol 6000 (PEG-6000) à différents potentiels osmotiques (0 à -1 MPa) a été évalué à la température optimale trouvée. Les meilleurs pourcentages et vitesses de germination ont été obtenus à 25° C, mais la germination est inhibée au-dessus et en deçà de cette température. L'augmentation de l'osmolarité des solutions induites par le NaCl ou le PEG inhibe progressivement la germination des graines. À 150 mM NaCl ou un potentiel osmotique de -0,6 MPa, la germination est complètement inhibée. On assiste à une diminution de l'indice de germination au fur et à mesure que le stress osmotique est accentué. Ces résultats suggèrent que C. amblyocarpa semble bien tolérer la salinité et la sécheresse des écosystèmes arides durant la phase germinative

Factors influencing seed germination of Cleome amblyocarpa Barr. et Murb. (Capparidaceae) occurring in southern Tunisia

Cleome amblyocarpa Barr. & Murb. is an annual herb in the family of Capparidaceae. It is abundant in sandy environments, and the gravel and stony grounds in Tunisian arid areas. Laboratory experiments were carried out to assess the effects of temperature (10 to 40° C) on seed germination in complete darkness. The osmotic stress simulated by NaCl at different concentrations (0 to 200 mM) or polyethylene glycol 6000 (PEG-6000) at different osmotic potentials (0 to -1 MPa) was evaluated at the most suitable temperature found. Greatest germination percentage and rate of germination were obtained at 25° C, but germination was inhibited by either an increase or decrease in temperature from the optimal temperature. The increase in osmolality of solutions induced by NaCl or PEG progressively inhibited seed germination. At 150 mM NaCl or osmotic potential of -0.6 MPa, germination was completely inhibited. There was a decrease in the rate of germination as osmotic stress was intensified. These findings suggest that C. amblyocarpa was able to tolerate well osmotically-and saline-stressful habitats of the arid ecosystems during germination stage.Facteurs influençant la germination des graines de Cleome ambyocarpa Barr. & Murb. (Capparidaceae) dans le Sud tunisien. Cleome amblyocarpa Barr. & Murb. est une plante herbacée annuelle de la famille des Capparidaceae. Elle est abondante dans les environnements sableux, les sols secs et pierreux, ainsi que les alluvions de gravier dans les zones arides tunisiennes. Des expériences conduites au laboratoire ont été effectuées pour évaluer les effets de la température (10 à 40° C) à l’obscurité. Le stress osmotique simulé par le NaCl à différentes concentrations (0 à 200 mM) ou le polyéthylène glycol 6000 (PEG-6000) à différents potentiels osmotiques (0 à -1 MPa) a été évalué à la température optimale trouvée. Les meilleurs pourcentages et vitesses de germination ont été obtenus à 25° C, mais la germination est inhibée au-dessus et en deçà de cette température. L’augmentation de l’osmolarité des solutions induites par le NaCl ou le PEG inhibe progressivement la germination des graines. À 150 mM NaCl ou un potentiel osmotique de -0,6 MPa, la germination est complètement inhibée. On assiste à une diminution de l’indice de germination au fur et à mesure que le stress osmotique est accentué. Ces résultats suggèrent que C. amblyocarpa semble bien tolérer la salinité et la sécheresse des écosystèmes arides durant la phase germinative.Tlig Tahar, Gorai Mustapha, Neffati Mohamed. Factors influencing seed germination of Cleome amblyocarpa Barr. et Murb. (Capparidaceae) occurring in southern Tunisia. In: Revue d'Écologie (La Terre et La Vie), tome 67, n°3, 2012. pp. 305-312

Étude expérimentale de la compétition entre l’adventice Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss. et l’orge (Hordeum vulgare var. Ardhaoui)

Interspecific competition between the weed Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss. and barley (Hordeum vulgare var. Ardhaoui) was studied in pots. Seeds of D. harra were sown in pots in association with the barley variety “Ardhaoui” cultivated on a large scale in arid Tunisia. This study was conducted for varying density of weed. The results show that D. harra hasn’t got a significant competitive effect on the growth parameters of barley as the dry total biomass and the maximum height. Similarly, the presence of D. harra did not significantly affect the parameters of barley yield as the number of ears / feet and the number of seeds / spike. Field barley invasions by this weed cannot be attributed to its competitive power. So rather allelopathic behavior of the species or its massive seed set that appears to play a key role in invasiveness.La compétition interspécifique entre l’adventice Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss. et l’orge (Hordeum vulgare var. Ardhaoui) a été étudiée en pot. Les graines de D. harra ont été semées dans des pots en association avec la variété d’orge «Ardhaoui» cultivée à grande échelle dans les zones arides tunisiennes. Cette étude a été conduite pour des densités variables d’adventice. Les résultats montrent que D. harra n’a pas un effet compétitif significatif sur les paramètres de croissance de l’orge comme la biomasse sèche totale et la hauteur maximale. De la même manière, la présence de D. harra n’a pas significativement affecté les paramètres du rendement de l’orge comme le nombre d’épis/pied et le nombre de graines/épi. L’envahissement des champs d’orge par cette adventice ne peut donc pas être attribué à son pouvoir compétitif. C’est ainsi plutôt le comportement allélopathique de l’espèce ou sa grenaison massive qui semblerait jouer un rôle primordial dans son caractère envahissant.Tlig Tahar, Gorai Mustapha, Neffati Mohamed. Étude expérimentale de la compétition entre l’adventice Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss. et l’orge (Hordeum vulgare var. Ardhaoui). In: Ecologia mediterranea, tome 38 n°1, 2012. pp. 89-95

Effet de la durée de conservation, de la couleur et de la période de récolte des semences sur la germination de Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss., plante envahissante en Tunisie méridionale

Seeds of Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss., an invasive plant species of Southern Tunisia, were collected in July 2007, January 2008 and, April 2008 and stored under laboratory conditions. Directly after collection and each three months, germination experiments were conducted in darkness at 15°C, which corresponds to the thermal optimum for the germination of this species. The results show that seed color did not significantly affect the germination pattern of D. harra. Seeds, notably those collected in summer, maintained a high germination rate even after 18-month storage period. These germination characterisitics could partly explain the invasive behaviour of this species.Les semences de Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss., espèce envahissante de la Tunisie méridionale, ont été récoltées en juillet 2007, janvier 2008 et avril 2008 et ensuite conservées dans les conditions ambiantes du laboratoire. À la récolte, et tous les trois mois, des essais de germination ont été conduits à l’obscurité et à 15°C, ce qui correspond à l’optimum thermique pour la germination de cette espèce. Les résultats obtenus montrent que la couleur des semences n’a pas d’effet significatif sur les aptitudes germinatives de cette espèce. Les semences, notamment celles collectées en été, gardent un taux de germination très élevé même après une conservation de 18 mois. Ces aptitudes germinatives expliquent, du moins en partie, le caractère envahissant de cette espèce.Tlig Tahar, Gorai Mustapha, Neffati Mohamed. Effet de la durée de conservation, de la couleur et de la période de récolte des semences sur la germination de Diplotaxis harra (Forssk.) Boiss., plante envahissante en Tunisie méridionale. In: Ecologia mediterranea, tome 37 n°1, 2011. pp. 83-89