Forcé de floraison dans les mandariniers Phytotron conditions
Summary
Nous présentons ici un protocole pour forcer la floraison dans les mandariniers conditions phytotron. Stress, éclairement élevé et une photopériode de printemps simulé a permis des fleurs viables d’obtenir dans un court laps de temps de l’eau. Cette méthodologie permet aux chercheurs d’avoir plusieurs périodes de floraison en 1 an.
Abstract
Phytotron a été largement utilisé pour évaluer l’effet de nombreux paramètres sur le développement de nombreuses espèces. Toutefois, moins d’informations sont disponibles sur la façon d’atteindre vite abondante floraison en arbres fruitiers de jeune avec cette chambre de croissance des plantes. Cette étude visait à décrire la conception et la performance d’une méthodologie rapide claire pour forcer la floraison chez les jeunes arbres mandarins (CV Nova et CV Cléménules) et d’analyser l’influence de l’intensité de l’induction type d’inflorescence. La combinaison d’une période de stress eau court avec des conditions simulées de printemps (jour 13 h, 22 ° C, nuit 11 h, 12 ° C) dans le phytotron permis fleurs d’obtenir seulement après 68 à 72 jours depuis que l’expérience a commencé. Exigences de basse température ont été adéquatement remplacés par un stress hydrique. Réponse floral était proportionnelle au stress hydrique (mesuré par le nombre de feuilles tombées) : plus l’induction, plus la quantité de fleurs. Intensité de l’induction florale influençait la type de l’inflorescence et les dates de floraison. Plus de détails sur l’éclairage artificiel (lumens), photopériode, températures, planter la taille et l’âge, stratégie d’induction et de jours pour chaque étape sont fournis. Obtenir des fleurs d’arbres fruitiers à tout moment et aussi plusieurs fois par an, peut avoir beaucoup d’avantages pour les chercheurs. Avec la méthodologie proposée ici, trois ou même quatre, périodes de floraison peuvent être forcés à chaque année, et les chercheurs devraient être en mesure de décider quand, et ils le savent, la durée de l’ensemble du processus. La méthode peut être utile pour : fleur de production et les essais de germination de pollen in vitro ; expériences avec des parasites qui affectent les premiers stades de développement de fruits ; études sur les altérations physiologiques de fruits. Tout cela peut aider les sélectionneurs pour raccourcir le temps d’obtenir des gamètes mâles et femelles pour effectuer des croisements forcés.
Introduction
Phytotron a été largement utilisé pour évaluer l’effet de nombreux paramètres sur le développement d’un grand nombre d’herbacées et de plantes de l’ampoule. Les espèces tels que riz1, lily2, fraise3 et bien d’autres,4 ont été évaluées dans des conditions phytotron. Expériences de la chambre sur les essences forestières ont été également effectués pour évaluer la sensibilité à l’ozone sur les juvéniles de hêtre5,6et d’évaluer l’influence des températures sur l’endurcissement au froid dans les semis de pin sylvestre et l’épinette de Norvège7 . Il existe moins d’informations sur l’obtention rapide abondante floraison chez les arbres jeunes fruits par l’intermédiaire de chambres de croissance.
La floraison des arbres d’agrumes et sa relation avec de nombreux facteurs endogènes et exogènes, ont depuis longtemps été largement étudiés. Température8eau disponibilité9, glucides10, auxine et gibbérelline contenu11,12, l’acide abscissique13et plusieurs autres facteurs qui affectent les systèmes reproductifs agrumes ont été a étudié. Effets de température et photopériode sur l’initiation florale ont été étudiés en orange douce (Citrus × sinensis (L.) Osbeck)14,15. Dans ces expériences, conditions longtemps inductives (5 semaines à 15/8 ° C) ont été utilisées et la température au cours du développement de la tige influencé inflorescence type14. Pendant la floraison agrume, le mot « inflorescence » a été appliqué à tous les types de croissance portant des fleurs qui se posent à partir des bourgeons axillaires, tel qu’utilisé par Reece16.
Avoir une méthodologie précise clairement pour forcer la floraison pendant une courte période et à d’autres moments autres que printemps peuvent fournir beaucoup d’avantages pour les chercheurs. Enregistrer les zones tropicales, la floraison des arbres fruitiers se produit seulement une fois par an, ce qui limite le nombre d’expériences qui peut être fait.
Fleurs obtenues par des méthodes forcés peuvent être utilisés pour une grande variété d’expériences pour : obtenir de pollen viable pour la croissance in vitro et des essais de germination dans n’importe quel mois17; exécuter des expériences avec les parasites qui affectent les premiers stades de développement du fruit, avant même la chute des pétales, comme Pezothrips kellyanus Bagnall18ou19de Prays citri Millière ; étudier l’effet des températures, les traitements chimiques, les prédateurs naturels ou les insectes justes élevage ; évaluer l’influence de nombreux facteurs sur les altérations physiologiques qui perturbent les premiers stades de développement de fruits, tels que « plisser » sweet orange20,,21; aider les sélectionneurs pour raccourcir le temps d’obtenir des gamètes mâles et femelles pour effectuer des croisements forcés.
Ce document vise à décrire la conception et la performance d’une méthodologie rapide claire pour forcer la floraison chez les jeunes arbres mandarins (CV Nova et CV Cléménules) et d’analyser l’influence de l’intensité de l’induction type d’inflorescence. Pour atteindre cet objectif principal, détails sur l’éclairage artificiel (lumens), photopériode, température, taille de la plante et l’âge, stratégie d’induction, jours pour induction, les jours de germination, les jours pour la floraison et le montant total de fleurs par variété sont fournis. Intensité de l’induction de stress eau a été également enregistrée et en rapport avec le type de l’inflorescence, les dates et les montants des fleurs.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il est possible de forcer la floraison des jeunes arbres d’agrumes (seulement 2 ans), rapidement et à tout moment avec une production abondante de fleurs (environ 216 fleurs par arbre). Dans les précédentes études14,15, initiation florale a été induite par des températures basses et le processus a duré environ 120 jours. La combinaison d’une période de stress d’eau court avec ressort conditions dans le phytotron a permis cette fois être considéra…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient José Javier Zaragozá Dolz pour fournir une assistance technique et d’aider dans les tâches de gestion. Cette recherche a été financée partiellement par l’Asociación Club de Variedades Vegetales Protegidas dans le cadre d’un projet entrepris avec l’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 |
Riferimenti
- 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).
