Fioritura forzata in alberi di mandarino in condizioni di Phytotron
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per forzare fioritura di alberi di mandarino in condizioni phytotron. L’acqua lo stress, elevato illuminamento e un fotoperiodo di primavera simulato ammessi fiori vitali ottenute in un breve periodo di tempo. Questa metodologia permette ai ricercatori di avere diversi periodi di fioritura in 1 anno.
Abstract
Phytotron è stato ampiamente utilizzato per valutare l’effetto di numerosi parametri sullo sviluppo di molte specie. Tuttavia, meno informazioni sono disponibili su come raggiungere velocemente abbondante fioritura in alberi da frutto giovane con questa camera di crescita della pianta. Questo studio ha mirato a delineare la progettazione e le prestazioni di una metodologia veloce chiara per forzare fioritura in giovani alberi di mandarino (CV Nova e CV Clemenules) e di analizzare l’influenza dell’intensità di induzione sul tipo di infiorescenza. La combinazione di un periodo di sforzo breve acqua con condizioni simulate primavera (giorno 13 h, 22 ° C, notte h 11, 12 ° C) in phytotron ammessi fiori ottenibili solo dopo 68-72 giorni dal momento in cui l’esperimento ha cominciato. Requisiti di bassa temperatura sono stati adeguatamente sostituiti con stress idrico. Risposta floreale era proporzionale a stress idrico (misurato come numero di foglie cadute): maggiore è l’induzione, la più grande quantità di fiori. Intensità di induzione floreale influenzata anche tipo di infiorescenza e date per la fioritura. Dettagli su illuminazione artificiale (Lumen), fotoperiodo, temperature, pianta di dimensioni e l’età, strategia di induzione e giorni per ciascuna fase sono forniti. Come ottenere fiori da alberi da frutto in qualsiasi momento e anche più volte l’anno, può avere molti vantaggi per i ricercatori. Con la metodologia proposta nel presente documento, tre o anche quattro, periodi di fioritura possono essere costretti ogni anno, e i ricercatori dovrebbero essere in grado di decidere quando, e sapranno, la durata dell’intero processo. La metodologia può essere utile per: fiore produzione e dosaggi di germinazione del polline in vitro; esperimenti con i parassiti che colpiscono le prime fasi di sviluppo di frutta; studi sulle alterazioni fisiologiche di frutta. Tutto questo può aiutare a coltivatori di piante per abbreviare i tempi per ottenere gameti maschili e femminili per eseguire costretto-croci.
Introduction
Phytotron è stato ampiamente utilizzato per valutare l’effetto di numerosi parametri sullo sviluppo di molte piante erbacee e piante della lampadina. Specie come riso1, Giglio2, fragola3 e molti altri4 sono stati valutati in condizioni di phytotron. Esperimenti di camera sugli alberi della foresta sono stati effettuati anche per valutare la sensibilità di ozono giovanile faggio5,6e per valutare l’influenza delle temperature sull’indurimento di gelo nei semenzali di pino silvestre e abete rosso7 . Meno informazioni sono disponibili su come ottenere la fioritura veloce profusa in alberi da frutto giovane via camere di crescita.
La fioritura di alberi di agrumi e la sua relazione con molti fattori endogeni ed esogeni, da lungo tempo sono state ampiamente studiate. Temperature8, acqua disponibilità9, carboidrati10, auxina e gibberellina indice11,12, acido abscissico13e molti altri fattori che influenzano i sistemi riproduttivi degli agrumi sono stati ha studiato. Effetti di temperatura e fotoperiodo su antogena sono stati studiati in arancio dolce (Citrus × sinensis (L.) Osbeck)14,15. In questi esperimenti, condizioni lungo induttive (5 settimane a 15/8 ° C) sono state utilizzate e la temperatura durante lo sviluppo di sparare influenzato infiorescenza tipo14. Durante la fioritura degli agrumi, il termine “infiorescenza” è stato applicato a tutti i tipi di crescita di fiore-cuscinetto che nascono da gemme ascellari, come usato da Reece16.
Avendo una metodologia chiara precisa per forzare fioritura nel corso di un breve periodo di tempo e altre volte diverso da primavera può fornire molti vantaggi per i ricercatori. Risparmia nelle zone tropicali, la fioritura degli alberi da frutto si verifica solo una volta l’anno, che limita il numero di esperimenti che si possono fare.
Fiori ottenuti con metodi forzate possono essere utilizzati per un’ampia varietà di esperimenti per: ottenere polline vitale per la crescita in vitro ed esperimenti di germinazione in qualsiasi mese17; eseguire esperimenti con parassiti che colpiscono le prime fasi di sviluppo del frutto, anche prima di caduta dei petali, ad esempio Pezothrips kellyanus Bagnall18o Prays citri Millière19; studiare l’effetto di temperature, trattamenti chimici, predatori naturali o soli insetti allevamento; valutare l’influenza di numerosi fattori sulle alterazioni fisiologiche che disturbano le prime fasi di sviluppo di frutta, ad esempio “cordonatura” dolce arancia20,21; Guida di selezionatori per abbreviare i tempi per ottenere gameti maschili e femminili per eseguire costretto-croci.
Questo libro intende delineare la progettazione e le prestazioni di una metodologia veloce chiara per forzare fioritura in giovani alberi di mandarino (CV Nova e CV Clemenules) e di analizzare l’influenza dell’intensità di induzione sul tipo di infiorescenza. Per raggiungere questo obiettivo principale, dettagli su illuminazione artificiale (Lumen), fotoperiodo, temperature, dimensioni dell’impianto ed età, strategia di induzione, giorni per induzione, giorni per germogliare, giorni per la fioritura e la quantità totale di fiori per varietà sono forniti. Intensità di induzione di sollecitazione dell’acqua fu anche registrata e correlati con il tipo di infiorescenza, le date e gli importi dei fiori.
Protocol
Representative Results
Discussion
Era possibile forzare la fioritura di alberi di agrumi giovane (solo 2 anni), rapidamente e in qualsiasi momento con produzione di fiori profusa (circa 216 fiori per albero). In precedenti studi14,15, antogena è stata indotta da basse temperature e il processo è durato circa 120 giorni. La combinazione di un periodo di sforzo breve acqua con molla condizioni in phytotron ha permesso questa volta essere ridotto significativamente, con alberi di mandarino (c.v. N…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano José Javier Zaragozá Dolz per fornire assistenza tecnica e aiutare nei compiti di gestione. Questa ricerca è stata parzialmente supportata dalla Asociación Club de Variedades Vegetales Protegidas come parte di un progetto intrapreso con 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 |
References
- 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).
