Ann. For. Sci. 62 (2005) 129-134
DOI: 10.1051/forest:2005004

Zygotic embryogenesis and empty seed formation in European larch (Larix decidua Mill.)

Branko Slobodník^a and Helmut Guttenberger<sup>b

a</sup>  Department of Phytology, Faculty of Forestry, Technical University in Zvolen, T. G. Masaryka 24, 960 53 Zvolen, Slovakia
^b  Department of Plant Physiology, University of Graz, Schubertstraße 51, 8010 Graz, Austria

(Received 25 November 2003; accepted 22 November 2004)

Abstract - Zygotic embryo development and its influence on empty seed formation of the European larch (Larix decidua Mill.) was studied within a seed orchard in the Slovak Republic. Histological study revealed a fertilization date early June. Although embryogenesis was most intensive in June, fully morphologically differentiated embryos were observed no earlier than in the second half of July. Multiple fertilization and simple polyembryony were relatively rare but their frequencies correlated with the efficiency of pollination. Only a small percentage of developing embryos reached full maturity. Degeneration included suppressed embryos from polyembryony as well as normal embryos occupying the optimal position within the corrosion cavity of the female gametophyte. The mean proportion of fertilized ovules without a viable embryo was 61% after open pollination and as high as 88% after controlled selfing. In total, embryo degeneration reduced the potential full seed percentage by almost 40% and is therefore considered the most important cause of unsound seed development in European larch.

Résumé - Embryogenèse zygotique et formation des graines vides chez le mélèze d'Europe (Larix decidua Mill.). Le développement des embryons zygotiques et son influence sur la formation des graines vides du mélèze d'Europe (Larix decidua Mill.) ont été observés en condition de verger à graines en République Slovaque. L'étude histologique révèle que la période de fécondation la plus fréquente est le début du mois de juin. Bien que l'embryogenèse soit la plus intensive en juin, les embryons morphologiquement les plus différenciés sont observés dans la deuxième moitié du mois de juillet. Même si la fécondation multiple et la polyembryonie simple sont relativement rares, elles sont corrélées avec une pollinisation abondante. Le pourcentage d'embryons développés est très faible. La dégénérescence a affecté les embryons opprimés de polyembryonie ainsi que les embryons ayant la position optimale dans le gamétophyte femelle. La moyenne des ovules fécondés ne présentant pas d'embryon vivant a atteint 61 % après pollinisation libre et près de 88 % d'ovules après autopollinisation contrôlée. En moyenne, la dégénérescence des embryons a réduit le pourcentage potentiel de graines pleines de presque 40 % et c'est pourquoi elle est considérée comme la cause principale de la formation des graines vides chez le mélèze d'Europe.

Key words: larch / embryo / embryogenesis / empty seed

Mots clés : mélèze / embryon / embryogenèse / graine vide

Corresponding author: Branko Slobodník slobod@vsld.tuzvo.sk

© INRA, EDP Sciences 2005