Floración forzada en mandarinos Phytotron condiciones
Summary
Aquí, presentamos un protocolo para forzar la floración en mandarinos en condiciones Fitotrón. Agua estrés, alta iluminación y fotoperiodo resorte simulado permitida flores viables obtener en un corto período de tiempo. Esta metodología permite a los investigadores tener varios periodos de floración en 1 año.
Abstract
Fitotrón se ha utilizado ampliamente para evaluar el efecto de numerosos parámetros en el desarrollo de muchas especies. Sin embargo, menos información está disponible en cómo conseguir rápido profusa floración en frutales jóvenes con esta cámara de crecimiento de la planta. Este estudio pretende describir el diseño y ejecución de una metodología rápida clara para forzar la floración en árboles jóvenes de mandarina (CV Nova y variedad Clemenules) y analizar la influencia de la intensidad de la inducción en el tipo de inflorescencia. La combinación de un período de estrés de agua corta con condiciones simuladas del resorte (día 13 h, 22 ° C, 11 h, 12 ° C la noche) en el Fitotrón permitido flores a obtenerse solamente después de 68-72 días desde el momento en el experimento comenzó. Requisitos de baja temperatura adecuadamente fueron substituidos por estrés hídrico. Respuesta floral fue proporcional al estrés hídrico (medido como el número de hojas): cuanto mayor sea la inducción, cuanto mayor sea la cantidad de flores. Intensidad de la inducción floral también influyó el tipo de inflorescencia y las fechas de floración. Detalles en iluminación artificial (lúmenes), fotoperíodo, temperatura, tamaño y edad de la planta, cuentan con estrategia de inducción y días para cada etapa. Obtención de flores de árboles frutales en cualquier momento y también varias veces al año, puede tener muchas ventajas para los investigadores. Con la metodología propuesta en este documento, tres o incluso cuatro, períodos de floración pueden ser forzados cada año, y los investigadores deben ser capaces de decidir cuando, y que se conocen, la duración de todo el proceso. La metodología puede ser útil para: flores producción y ensayos de germinación de polen in vitro; experimentos con las plagas que afectan las etapas iniciales del desarrollo de fruto; estudios sobre alteraciones fisiológicas de la fruta. Todo esto puede ayudar a los criadores de planta para acortar el tiempo para la obtención de gametos masculinos y femeninos para realizar cruces forzados.
Introduction
Fitotrón se ha utilizado ampliamente para evaluar el efecto de numerosos parámetros en el desarrollo de muchas herbáceas y plantas del bulbo. Especies como arroz1, lirio2, fresa3 y muchos otros4 han sido evaluados bajo condiciones Fitotrón. Experimentos de cámara en árboles forestales también se han realizado para evaluar la sensibilidad del ozono en juvenil haya5,6y para evaluar la influencia de las temperaturas en endurecimiento de frost en plántulas de pino y abeto de Noruega7 . Existe menos información acerca de cómo obtener rápido profusa floración en frutales jóvenes a través de cámaras de crecimiento.
La floración de los cítricos y su relación con muchos factores endógenos y exógenos, desde hace mucho tiempo se han ampliamente estudiados. Temperaturas8, de la disponibilidad de agua9, hidratos de carbono10, auxina y giberelina contenido11,12, ácido abscísico13y muchos otros factores que afectan los sistemas reproductivos de cítricos han sido estudió. Efectos de temperatura y el fotoperíodo en la iniciación de la flor han sido estudiados en naranja dulce (Citrus × sinensis (L.) Osbeck)14,15. En estos experimentos, se utilizaron condiciones tiempo inductivas (semanas 5 a 15/8 ° C) y la temperatura durante el desarrollo de la sesión influenciado inflorescencia tipo14. Durante la floración cítricos, el término “inflorescencia” se ha aplicado a todo tipo de rodamiento de flores crecimiento que surgen de yemas axilares, ya utilizado por Reece16.
Tener una metodología clara precisa para forzar la floración en un corto período de tiempo y otras veces que primavera puede proporcionar muchas ventajas para los investigadores. Excepto las áreas tropicales, el florecimiento de árboles frutales se produce sólo una vez al año, que limita el número de experimentos que se pueden hacer.
Flores obtenidas por métodos de forzado se pueden utilizar para una amplia variedad de experimentos para: obtener polen viable para el crecimiento in vitro y los experimentos de germinación en cualquier mes17; ejecutar experimentos con las plagas que afectan las primeras etapas de desarrollo de fruto, incluso antes de la caída de los pétalos, como Pezothrips kellyanus Bagnall18o19de Prays citri Millière; estudiar el efecto de las temperaturas, tratamientos químicos, predadores naturales o insectos sólo cría; evaluar la influencia de numerosos factores en las alteraciones fisiológicas que molestar las primeras etapas de desarrollo de fruta, como “arrugar” en naranja dulce20,21; ayudar a los criadores de planta para acortar el tiempo para la obtención de gametos masculinos y femeninos para realizar cruces forzados.
Este trabajo pretende esbozar el diseño y ejecución de una metodología rápida clara para forzar la floración en árboles jóvenes de mandarina (CV Nova y variedad Clemenules) y analizar la influencia de la intensidad de la inducción en el tipo de inflorescencia. Para lograr este objetivo, detalles de iluminación artificial (lúmenes), fotoperíodo, temperaturas, tamaño de la planta y edad, estrategia de inducción, días de inducción, días para la germinación, días para la floración y la cantidad total de flores por variedad se proporcionan. Intensidad de la inducción de estrés de agua fue también grabado y relacionada con el tipo de inflorescencia, las fechas y cantidades de flores.
Protocol
Representative Results
Discussion
Es posible forzar la floración de los árboles cítricos jóvenes (sólo 2 años de edad) rápidamente y en cualquier momento con producción de flores abundante (alrededor de 216 flores por árbol). En anteriores estudios14,15, iniciación de la flor fue inducida por las bajas temperaturas y el proceso duró alrededor de 120 días. Condiciones de la combinación de un período de estrés de agua corto con resorte en el Fitotrón este tiempo reducirse significat…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores agradecen a José Javier Zaragozá Dolz para asistencia técnica y ayudar en las tareas de administración. Esta investigación fue parcialmente apoyada por la Asociación Club de Variedades Vegetales Protegidas como parte de un proyecto con la 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 |
Referências
- 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).
