Abstract

The availability of Scots pine seeds (Pinus sylvestris L.) with high germinability is necessary for artificial forest regeneration. In this work, Scots pine seed orchard seeds were magnetic resonance (MR) imaged to noninvasively investigate the association of the anatomical images and quantitative relaxation times with the structure and germinability of the seeds. Relaxation time differences compared to the germination day were also investigated. The average whole seed relaxation times T₁ (two methods), T₂, and T₂ were 430 ± 59, 660 ± 20, 14 ± 1.7, and 0.83 ± 0.33 ms, respectively. It was observed that the seed structures had statistically significant (p < 0.05) differences in relaxation times, while no differences could be observed in relation to the rate of seed germination. Furthermore, the obtained data were compared to radiographs. Empty seeds were observed to provide a minimal MRI signal, whereas intact and mechanically damaged seeds provided a profound signal with distinguishable structures. The mechanically hardest region, i.e., the seed coat, was not visible in MRI as opposed to radiographs. Some seeds determined to be mechanically damaged by radiography were able to germinate, and mechanical faults could be distinguished in MRI. As such, MRI can be seen complementary to the currently used methods to optimize seed sorting and to interpret germination potential.

Résumé

La disponibilité des semences de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) à haut pouvoir germinatif est nécessaire pour la régénération artificielle des forêts. Dans le présent ouvrage, les semences de verger de la semence de pin sylvestre ont été captées en image par RM (résonance magnétique) afin d’examiner de manière non invasive l’association des images anatomiques et des temps de relaxation quantitatifs avec la structure et le pouvoir germinatif des semences. La différence des temps de relaxation comparativement aux jours de germination a également été examinée. Les temps de relaxation complets des semences T₁ (deux méthodes), T₂ et T₂ étaient 430 ± 59, 660 ± 20, 14 ±1,7 et 0,83 ± 0,33 ms respectivement. On a observé que les structures des semences avaient des différences statistiques importantes (p < 0,05) dans les temps de relaxation alors qu’aucune différence ne pouvait être observée relativement au taux de germination des semences. De plus, les données obtenues ont été comparées aux radiogrammes. On a observé que les semences vaines fournissaient un signal d’IRM minimal alors que les semences intactes et mécaniquement endommagées fournissaient un signal profond avec des structures reconnaissables. La région la plus dure mécaniquement, le tégument, n’était pas visible en IRM contrairement aux radiogrammes. Certaines semences déterminées comme étant mécaniquement endommagées par radiographie étaient en mesure de germer et les défauts mécaniques pouvaient être distingués en IRM. Ainsi, l’IRM peut être considérée comme étant complémentaire aux méthodes actuellement utilisées pour optimiser le triage des semences et pour interpréter le potentiel de germination.