Tvunget blomstrende i Mandarin trær under Phytotron forhold
Summary
Her presenterer vi en protokoll for å tvinge blomstrende i mandarin trær under phytotron forhold. Vann stress, høy belysning og en simulert våren fotoperiode tillatt levedyktig blomster til oppnås i en kort periode. Denne metoden gjør at forskerne å ha flere blomstring perioder i 1 år.
Abstract
Phytotron har vært mye brukt til å vurdere effekten av mange parametere på utviklingen av mange arter. Men er mindre informasjon tilgjengelig på hvordan å oppnå rask rikelig blomstrende i unge frukttrær med dette anlegget vekst kammer. Denne studien rettet å skissere design og ytelsen til en rask klar metodikk tvinge blomstrende i unge mandarin trær (cv. Nova og cv. Clemenules) og analysere påvirker induksjon intensitet sitter type. Kombinasjonen av en kort stress periode med simulert våren forhold (dag 13 h, 22 ° C, natt 11 h, 12 ° C) i phytotron tillatt blomster innhentes bare etter 68-72 dager fra tidspunktet eksperimentet begynte. Lav temperatur krav erstattet tilstrekkelig med vann stress. Floral svar var proporsjonal med vann stress (målt som antallet falne blader): jo større induksjon, jo større antall blomster. Floral induksjon intensitet også påvirket sitter type og datoer for blomstrende. Detaljer om kunstig belysning (lumen), fotoperiode, temperatur, plante størrelse og alder, induksjon strategi og dager for hvert trinn. Få blomster fra frukttrær på enhver tid, og også flere ganger i året, kan ha mange fordeler for forskere. Med metodene som er foreslått her, tre eller enda fire, blomstring perioder kan bli tvunget hvert år, og forskerne kunne avgjøre når, og de vet, varigheten av hele prosessen. Metodikken kan være nyttig for: produksjon og i vitro pollen spiring analyser; Eksperimenter med skadedyr som påvirker tidlig frukt utviklingstrinn; studier på frukt fysiologiske endringer. Alt dette kan hjelpe plante oppdretter å forkorte tid å få mannlige og kvinnelige gameter å utføre tvunget krysser.
Introduction
Phytotron har vært mye brukt til å vurdere effekten av mange parametere på utviklingen av mange urteaktig og pære planter. Arter som ris1, lily2, jordbær3 og mange andre4 har blitt evaluert under phytotron forhold. Kammeret eksperimenter på skogstrær har også utført å evaluere ozon følsomhet på juvenile bøk5,6, og å vurdere påvirkning av temperaturer på frost herding i planter av furu og Norge Gran7 . Det finnes mindre informasjon om hvordan du skaffer rask rikelig blomstrende i unge frukttrær via vekst kammer.
Blomstring av sitrustrær, og dens forhold til mange endogene og ytre faktorer, har lenge siden studert forstand. Temperaturer8, vann tilgjengelighet9, karbohydrater10, auxin og gibberellin innholdet11,12, abscisic syre13og mange andre faktorer som påvirker sitrus reproduktive systemer har vært studerte. Temperatur og fotoperiode effekter på blomst innvielse har vært undersøkt i sweet orange (sitrus × sinensis (L.) Osbeck)14,15. I disse eksperimentene, lenge induktiv forhold (5 uker på 15/8 ° C) ble brukt og temperaturen under skyte utvikling påvirket sitter type14. Under sitrus blomstring, er begrepet “sitter” brukt for alle typer blomsten bærende vekst som oppstår fra aksillær knopper, som brukes av Reece16.
Å ha en klar nøyaktig metode for å tvinge blomstrende over en kort periode og andre ganger enn gir våren mange fordeler for forskere. Lagre tropiske områder forekommer blomstrende frukttrær bare en gang i året, som begrenser antall eksperimenter som kan gjøres.
Blomster ved tvunget metoder kan brukes til en rekke eksperimenter for å: få levedyktig pollen i vitro vekst og spiring eksperimenter i en måned17; kjøre eksperimenter med skadedyr som påvirker tidlig frukt utviklingstrinn, selv før bladet faller, for eksempel Pezothrips kellyanus Bagnall18eller ber citri Millière19; studere effekter av temperaturer, kjemiske behandlinger, predatorer eller bare insekter oppdrett; vurdere påvirkning av mange faktorer på de fysiologiske forandringer som forstyrre tidlig frukt utviklingstrinn, for eksempel “skrukking” i søte oransje20,21; hjelpe plante oppdretter å forkorte tid å få mannlige og kvinnelige gameter å utføre tvunget krysser.
Notatet tar sikte på å skissere design og ytelsen til en rask klar metodikk tvinge blomstrende i unge mandarin trær (cv. Nova og cv. Clemenules) og analysere påvirker induksjon intensitet sitter type. For å oppnå dette Hovedmålet, detaljer om kunstig belysning (lumen), tilbys det fotoperiode, temperaturer, plante størrelse og alder, induksjon strategi, dager for induksjon, dager for spirende, blomstring dager og den totale mengden av blomster per rekke. Vann stress induksjon intensitet var også registrert og knyttet med kjørvel type, datoer og mengder av blomster.
Protocol
Representative Results
Discussion
Det var mulig å tvinge blomstrende unge sitrustrær (bare 2 år gamle) raskt og til enhver tid med rikelig blomst produksjon (rundt 216 blomster per treet). I tidligere studier14,15, blomst innvielse ble indusert ved lave temperaturer og prosessen varte ca 120 dager. Kombinasjonen av en kort stress periode med våren betingelsene i phytotron tillatt denne gangen reduseres betydelig, med mandarin trær (cv. Nova) blomstrende etter 68 dager fra tidspunktet eksperi…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne takker José Javier Zaragozá Dolz gir teknisk assistanse og hjelpe i de. Denne forskningen ble delvis støttet av Asociación Club de Variedades Vegetales Protegidas som en del av et prosjekt utført med Universitat Politècnica de València (UPV 20170673).
Materials
| Data-logger | Testo | Testo 177-H1 | Testo 177-H1, humidity/temperature logger, 4 channels, with internal sensors and additional external temp |
| Data-logger sotfwae | Testo | Software Comsoft Basic Testo 5 | Basic software for the programming and reading of the data loggers Testo |
| Electronic controller differential | Eliwell | IC 915 (LX) (cod. 9IS23071) | Electronic controller with 2 set points and differential set point adjustment |
| Electronic controller dual | Eliwell | IC 915 NTC-PTC | Electronic controllers with dual output |
| Growth chamber – phytotron | Rochina | Chamber measuring 1.85 x 1.85 x 2.5 m (L x W x H) with a total volume of 8.56 m3. With temperature (day/night), photoperiod (day/night), light intensity and minimum relative humidity control. | |
| Light kit | Cosmos Grow/Bloom Light | Light kit with reflector, electric ballast sodium/halide and high-pressure sodium (HPS) 600W lamp | |
| Luxmeter | Delta OHM | HD 9221 | HD 9221 Luxmeter to measure the light intensity |
| Plant material | Beniplant S.L (AVASA) | Mandarin trees from registered nurseries with a virus-free certification | |
| Substrate | Plant Vibel | Standard substrate based on quality 50% white peat and 50% coconut fiber |
Referencias
- Matsui, T., Omasa, K., Horie, T. The difference in sterility due to high temperatures during the flowering period among japonica-rice varieties. Plant Production Science. 4 (2), 90-93 (2001).
- Niedziela, C. E., Kim, S. H., Nelson, P. V., De Hertogh, A. A. Effects of N-P-K deficiency and temperature regime on the growth and development of Lilium longiflorum ‘Nellie White’during bulb production under phytotron conditions. Scientia Horticulturae. 116 (4), 430-436 (2008).
- Hideo, I. T. O., Saito, T. Studies on the flower formation in the strawberry plants I. Effects of temperature and photoperiod on the flower formation. Tohoku Journal of Agricultural Research. 13 (3), 191-203 (1962).
- Shillo, R., Halevy, A. H. Interaction of photoperiod and temperature in flowering-control of Gypsophila paniculata L. Scientia Horticulturae. 16 (4), 385-393 (1982).
- Nunn, A. J., et al. Comparison of ozone uptake and sensitivity between a phytotron study with young beech and a field experiment with adult beech (Fagus sylvatica). Environmental Pollution. 137 (3), 494-506 (2005).
- Matyssek, R., et al. Advances in understanding ozone impact on forest trees: messages from novel phytotron and free-air fumigation studies. Environmental Pollution. 158 (6), 1990-2006 (2010).
- Johnsen, &. #. 2. 1. 6. ;. Phenotypic changes in progenies of northern clones of Picea abies (L) Karst. grown in a southern seed orchard: I. Frost hardiness in a phytotron experiment. Scandinavian Journal of Forest Research. 4 (1-4), 317-330 (1989).
- Distefano, G., Gentile, A., Hedhly, A., La Malfa, S. Temperatures during flower bud development affect pollen germination, self-incompatibility reaction and early fruit development of clementine (Citrus clementina Hort. ex Tan.). Plant Biology. 20 (2), 191-198 (2018).
- de Oliveira, C. R. M., Mello-Farias, P. C., de Oliveira, D. S. C., Chaves, A. L. S., Herter, F. G. Water availability effect on gas exchanges and on phenology of ‘Cabula’ orange. VIII International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops 1150. , 133-138 (2015).
- Goldschmidt, E. E., Aschkenazi, N., Herzano, Y., Schaffer, A. A., Monselise, S. P. A role for carbohydrate levels in the control of flowering in citrus. Scientia Horticulturae. 26 (2), 159-166 (1985).
- Goldberg-Moeller, R., et al. Effects of gibberellin treatment during flowering induction period on global gene expression and the transcription of flowering-control genes in Citrus buds. Plant science. , 46-57 (2013).
- Bermejo, A., et al. Auxin and Gibberellin Interact in Citrus Fruit Set. Journal of Plant Growth Regulation. , 1-11 (2017).
- Endo, T., et al. Abscisic acid affects expression of citrus FT homologs upon floral induction by low temperature in Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.). Tree Physiology. 38 (5), 755-771 (2017).
- Moss, G. I. Influence of temperature and photoperiod on flower induction and inflorescence development in sweet orange (Citrus sinensis L. Osbeck). Journal of Horticultural Science. 44 (4), 311-320 (1969).
- Moss, G. I. Temperature effects on flower initiation in sweet orange (Citrus sinensis). Australian Journal of Agricultural Research. 27 (3), 399-407 (1976).
- Reece, P. C. Fruit set in the sweet orange in relation to flowering habit. Proceedings of the American Society for Horticultural Science. 46, 81-86 (1945).
- Khan, S. A., Perveen, A. In vitro pollen germination of five citrus species. Pak. J. Bot. 46 (3), 951-956 (2014).
- Planes, L., Catalán, J., Jaques, J. A., Urbaneja, A., Tena, A. Pezothrips kellyanus (Thysanoptera: Thripidae) nymphs on orange fruit: importance of the second generation for its management. Florida Entomologist. , 848-855 (2015).
- Carimi, F., Caleca, V., Mineo, G., De Pasquale, F., Crescimanno, F. G. Rearing of Prays citri on callus derived from lemon stigma and style culture. Entomologia Experimentalis et Applicata. 95 (3), 251-257 (2000).
- Jones, W., Embleton, T., Garber, M., Cree, C. Creasing of orange fruit. Hilgardia. 38 (6), 231-244 (1967).
- Storey, R., Treeby, M. T. The morphology of epicuticular wax and albedo cells of orange fruit in relation to albedo breakdown. Journal of Horticultural Science. 69 (2), 329-338 (1994).
- Rewald, B., Raveh, E., Gendler, T., Ephrath, J. E., Rachmilevitch, S. Phenotypic plasticity and water flux rates of Citrus root orders under salinity. Journal of Experimental Botany. 63 (7), 2717-2727 (2012).
- Iqbal, S., et al. Morpho-physiological and biochemical response of citrus rootstocks to salinity stress at early growth stage. Pakistan Journal of Agricultural Sciences. 52 (3), 659-665 (2015).
- Iglesias, D. J., Tadeo, F. R., Primo-Millo, E., Talon, M. Fruit set dependence on carbohydrate availability in citrus trees. Tree Physiology. 23 (3), 199-204 (2003).
