Abstract Clonal propagation of plants by induction of adventitious roots (ARs) from stem cuttings is a requisite step in breeding programs. A major barrier exists for propagating valuable plants that naturally have low capacity to form ARs. Due to the central role of auxin in organogenesis, indole-3-butyric acid (IBA) is often used as part of commercial rooting mixtures, yet many recalcitrant plants do not form ARs in response to this treatment. Here, we describe the synthesis and screening of a focused library of synthetic auxin conjugates in Eucalyptus grandis cuttings and identify 4-chlorophenoxyacetic acid-L-tryptophan-OMe as a competent enhancer of adventitious rooting in a number of recalcitrant woody plants, including apple and argan. Comprehensive metabolic and functional analyses reveal that this activity is engendered by prolonged auxin signaling due to initial fast uptake and slow release and clearance of the free auxin 4-chlorophenoxyacetic acid. This work highlights the utility of a slow-release strategy for bioactive compounds for more effective plant growth regulation.

Abstract Measurements of resistance to embolism suggest that Cupressus sempervirens has a stem xylem that resists embolism at very negative water potentials, with 50% embolism (P 50 ) at water potentials of approximately −10 MPa. However, field observations in a semi‐arid region suggest tree mortality occurs before 10% embolism. To explore the interplay between embolism and plant mortality, we conducted a controlled drought experiment involving two types of CS seedlings: a local seed source (S‐type) and a drought‐resistant clone propagated from a semi‐arid forest (C‐type). We measured resistance to embolism, leaf relative water content (RWC), water potential, photosynthesis, electrolyte leakage (EL), plant water loss, leaf hydraulic conductivity, and leaf non‐structural carbohydrate (NSC) content during plant dehydration and before rewatering. All measured individuals were monitored for survival or mortality. While the S‐ and C‐types differed in P 50 , transpiration, and mortality rates, both displayed seedling mortality corresponding to threshold values of 52–55% leaf RWC, 55% and 18.5% percent loss of conductivity (PLC) in the xylem, which corresponds to 48% and 37% average EL values for S and C types, respectively. Although C‐type C. sempervirens NSC content increased in response to drought, no differences were observed in NSC content between live and dead seedlings of both types. Our findings do not fully explain tree mortality in the field but they do indicate that loss of membrane integrity occurs before or at xylem water potential, leading to hydraulic failure.

ABSTRACT Patharkar and Walker (2016) reported that cauline leaf abscission in Arabidopsis is induced by a cycle of water stress and rewatering, which is regulated by the complex of INFLORESCENCE DEFICIENT IN ABSCISSION (IDA), HAESA (HAE), and HAESA-LIKE2 (HSL2) kinases. However, they stated without presenting experimental results that ethylene is not involved in this process. Since this statement contradicts the well-established role of ethylene in organ abscission induced by a cycle of water stress and rewatering, our present study was aimed to re-evaluate the possible involvement of ethylene in this process. For this purpose, we examined the endogenous ethylene production during water stress and following rewatering, as well as the effects of exogenous ethylene and 1-methylcyclopropene (1-MCP), on cauline leaf abscission of Arabidopsis wild type. Additionally, we examined whether this stress induces cauline leaf abscission in ethylene-insensitive Arabidopsis mutants. The results of the present study demonstrated that ethylene production rates increased significantly in cauline leaves at 4 h after rewatering of stressed plants, and remained high for at least 24 h in plants water-stressed to 40 and 30% of system weight. Ethylene treatment applied to well-watered plants induced cauline leaf abscission, which was inhibited by 1-MCP. Cauline leaf abscission was also inhibited by 1-MCP applied during a cycle of water stress and rewatering. Finally, no abscission occurred in two ethylene-insensitive mutants, ein2-1 and ein2-5 , following a cycle of water stress and rewatering. Taken together, these results clearly indicate that ethylene is involved in Arabidopsis cauline leaf abscission induced by water stress. One sentence summary Unlike Patharker and Walker (2016), our results show that ethylene is involved in Arabidopsis cauline leaf abscission induced by water stress and rewatering, similar to leaf abscission in other plants.