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方法論記事

ファイトトロン条件下でミカンの強制開花

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DOI：

10.3791/59258

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2019年3月6日

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1Instituto Agroforestal Mediterráneo, Universitat Politècnica de València, 2Departamento de Ecosistemas Agroforestales, Universitat Politècnica de València, 3S.A. Explotaciones Agrícolas Serrano (SAEAS), 4Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva, Jardín Botánico Universitat de València, 5Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana, Universitat Politècnica de València

この記事について

サマリー

ファイトトロン条件下でミカンの開花を強制的にプロトコルを紹介します。水ストレス、高照度、シミュレートされた春日長時間の短い期間で取得する実行可能な花を許可しました。この方法により、1 年間でいくつかの開花期間を持っている研究者です。

要約

ファイトトロンは、多数のパラメーターの多くの種の開発に及ぼす影響を評価するために広く使用されています。ただし、以下の情報はこの植物育成装置で若い果樹園の高速多量の開花を実現する方法について。この研究の目的 (Nova と品種 Clemenules) 若い樹で開花させると花序型誘導強度の影響を分析するための設計や高速クリアの方法論のパフォーマンスの概要を説明します。実験の時から 68 72 日の後やっと得られる花を許可ファイトトロンにおける模擬春条件 (日 13 h、22 の ° C の夜 11 h、12 ° C) と短い水ストレス期間の組み合わせを始めた。低温要件は、水ストレスに適切に置き換えられました。花成反応 (落ち葉の数として測定) 水ストレスに比例した: より大きい誘導、花の大きい量。花成誘導強度は、花房の種類と開花の日付にも影響されます。人工照明 (ルーメン), 日長, 温度の詳細については植物のサイズと年齢、誘導戦略と各ステージの日があります。いつでも、年に数回も果樹から花を得る研究者の多くの利点を持つことができます。ここに提案する方法論、3 つ、または 4 つも、開花期間は、各年が余儀なくされることし、研究者と彼らは知っている、全体のプロセスの期間を決定することができるはず。方法論が適していることができます: 花の生産および生体外の花粉発芽試金;初期果物開発段階に影響を与える害虫の実験果実の生理学的変化に関する研究.すべてこれは強制交差を実行する男性と女性の配偶子を取得する時間を短縮する植物繁殖動物を助けることができます。

概要

ファイトトロン多数のパラメーターの多くは草本の開発に及ぼす影響を評価するために用いられていると球根植物。種米1リリー2、イチゴ3や他の多くなど4ファイトトロン条件下で評価しました。樹木に関するチャンバー実験も行われている少年ブナ5,6、オゾン感受性を評価する、ヨーロッパアカマツ、ノルウェースプルース7苗における霜硬化温度の影響を評価するために.以下の情報は成長室を介して若い果樹園の高速多量の開花を取得する方法について。

柑橘類の木の開花および多くの内因性と外因性の要因との関係が長いので広く調べた。温度8水の可用性の9、炭水化物10オーキシンとジベレリン内容11,12, アブシジン酸13、および柑橘類の生殖システムに影響を与える他の多くの要因がされています。勉強しました。甘いオレンジの花芽分化に日長と温度の影響を調べた (Citrus ×ススキ(l.) 生理学)14,15。これらの実験で長い誘導条件 (15/8 ° C で 5 週間) が使用され、撮影開発時の温度影響を受けて花房タイプ14。柑橘類の開花時に「花序」という用語は、リース16で使用されている腋窩の芽から発生する花をつける成長のすべての種類に適用されています。

以外の短時間と他の時間を開花させる明確な正確な方法論を持っている春は研究者に多くの利点を提供できます。熱帯地域で保存は、果樹の開花は年に一度だけ、実験することができる数を制限するを発生します。

強制法により得られた花はさまざまな実験に使えます: in vitro における成長と任意月17の発芽実験のための実行可能な花粉を取得Pezothrips kellyanusバグナル18、または止まずカンキツMillière19; などの花弁の秋の前にもフルーツ開発の初期の段階に影響を与える害虫で実験を実行します。温度、化学治療、天敵や飼育; ちょうど昆虫の影響を検討します。「シワ」甘いオレンジ20,21; など、フルーツの初期の開発段階を乱す生理的変化に関する多くの要因の影響を評価します。 強制的に交差を実行する男性と女性の配偶子を取得する時間を短縮する植物繁殖動物を助けます。

本稿は (Nova と品種 Clemenules) 若い樹で開花させると花序型誘導強度の影響を分析するための設計や高速クリアの方法論のパフォーマンスの概要を説明します。人工照明 (ルーメン) の詳細については、この主な目的を達成するためには、日長、温度、植物体の大きさや年齢、誘導戦略、誘導、発芽のための日、開花の日の日、様々 な花の合計金額が提供しています。水ストレス誘導強度も記録され花序型、日付および花の量との関連。

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プロトコル

1. 成長特性と規制要件

  1. 1.85 m × 1.85 m × 2.5 を測定成長チャンバを使用して m (L x 幅 x 高さ) 8.56 m3 (図 1) の容量を持つ。必要に応じて大きくまたは小さく成長室を訴えることもできます。
    注: ほとんどあらゆる部屋や温室効果は成長室として使用する合わせることができます。
  2. 場合はチェック (昼/夜)、温度などの規制日長 (昼/夜)、光強度と最小相対湿度が利用できます (図 2)。
    注: 温度と光スイッチ (オン/オフ) コントロールごとに、少なくとも 30 分のタイマーを使用する必要があります。

(2) 植物材料

  1. ウイルス フリーの認定 (6 ミカン品種 'Clemenules' と 6 ミカン品種 'ノヴァ' など) に登録されている保育園からの植物材料を取得します。
    注: 中国語の木は若いことができます (例えば、台木に接ぎ木 1 または 2 年古い品種)。
  2. 適切な鍋を使用 (22 × 20 cm のプラスチック製のポットなど (直径 × 高さ) と高品質の白い泥炭 (50%) に基づいて標準的な基板の 5 L を準備ココナッツの繊維 (50%)。
  3. 約 1.5 m 1 m から 1.5 メートルの植物のよく発達した球状クラウンと高は、ツリーを使用して必要があります、完全に健康になるし、害虫-病原体や病気無料します。

3. 最初の灌漑

  1. 初めて水分量を標準化する養樹園から届くとすぐに植物に水を引きます。水浸漬で。途中 20 分間の水を鉢をカバーします。
  2. 3-5 日間 (表 1) の潅漑なし半日陰植物を外してください。

4. 春条件、ファイトトロン

  1. レビュー平均昼と夜の温度, 日長と (例えば、柑橘類の木開花期間から年間 1 つだけ咲くと作業緯度 (39 ° 28′ 53.95″ N、0 ° 20 の ′ 37.71″ W) では相対湿度を決定するサイトの春条件いくつかの年間変動との 4 月の終わりに 3 月中旬。したがって、これらの日付は、少なくとも 10 年間、いくつかの気象局 (w.s. 38 ° 57' 51.77″ N、0 ° 15' 02.24″ W 113 孤立) でチェックされていた、平均の昼と夜の温度, 日長および相対湿度を決定した)。
  2. 以下の条件でミカンの成長室プログラム: (i) 温度の 22 °/11 ° C (昼/夜);(ii) 日長 13/11 h (光/闇);(iii) 相対湿度 60% 前後未満 50% (図 3)。
    1. 日と夜の湿度のデュアル出力を持つ 2 つの電子コント ローラーを使用します。日から夜の湿度に変更するには、タイマーを使用します。昼と夜の最小値と最大の湿度を設定します。
      1. 最小湿度を押し、設定ボタン (シングル プレス) をリリースSP 1 (1 ポイント) が表示されます。押すと設定ボタンを離し、キーをまたは SP1 値 (50%) を変更するをキーを押します。
      2. 最大湿度を押し、設定ボタン (シングル プレス) をリリースSP 1 (1 ポイント) が表示されます。キーをまたは SP 2 に変更するをキーを押しますSP 2 (ポイント 2) が表示されます。押すと設定ボタンを離し、キーをまたは SP2 値 (60%) を変更するをキーを押します。
    2. 2 セット ポイントと差分のセット ポイント調整電子コント ローラーを使用して、温度を設定します。日から夜温に変更するには、タイマーを使用します。
      1. 希望の曜日温度 (22 ° C) を設定します。設定ボタン押してから離しますSP 1 (1 ポイント) が表示されます。設定ボタンを押すキーまたは SP1 の値を変更するキーを押します。
      2. 規制のバンド、db1 と dF1 パラメーターの例を設定します。冷凍開始されますセット 1 (SP1) をポイント プラス db1 に達するし、SP1 を足した db1 dF1 マイナス温度で停止します。5 のSetボタンを押して s;rE1 が表示されます。設定を押すキーを押しますdb1 が表示されます。設定を押し、キーをまたは db1 値 (2 ° C) を変更するをキーを押します設定を押す |を;dF1 が表示されます。設定を押すし、上または下に押して dF1 値 (2 ° C) を変更します。
      3. 必要な夜温 (11 ° C) を設定、OS1 パラメーター (設定オフセット ポイント 1) にアクセスします。5 のSetボタンを押して s;3 回押しcnF が表示されます。設定を押す |ダウン;PA2 が表示されます。設定を押すrE1 が表示されます。設定を押すOS1 が表示されます。OS1 値 (-11 ° C) を変更の上または下を押し設定を押すfncボタン (ESC 関数 (出口)) を押します。
  3. 増 1 ° C の温度 (23/12 ° C 昼/夜) 4 週間後と光 (13.5/10.5/暗) の半分の時間を追加。
    メモ: ファイトトロンがバリエーションの範囲にあり、夜間の温度異なります 11 ° C から 14 ° C、19 ° C から日中の気温は 22 ° C (図 3)。
  4. 反射板、電気バラスト ナトリウムのハロゲン化物および高圧ナトリウム (HPS) 600 W のランプで 2 つの軽いキットを使用して、適切な光の量 (図 4) を取得します。光の強さは、開花に不可欠です。
  5. ランプと目的の光強度を取得し、日長をタイマーで設定するクラウンとの間の距離を変更します。
  6. 照度センサーによる照度をチェックしてください。クラウンの上部 55,000 lux (671 µmol m-2の-1) 身につけるべき、クラウン ベースで 40,000 ルクス (488 µmol m-2の-1) の。

5、ファイトトロン内のツリーを配置すること

  1. (図 5 a) それらに水をまくことがなく数週間保管して、ファイトトロン内のツリーを配置します。
  2. そのそれぞれがある同じ空き容量と光、木を定期的に配布 (例えば、木均一に配られた成長チャンバ内 4 つの位置、3 つの行に。線間の距離は 0.46 cm 位置の間の距離は 0.37 cm) (図 1)。
  3. 個人や位置 (図 1) の間でランダムに品種を配布します。

6. 花成誘導

  1. 花成誘導に水ストレスを使用します。最初の洗浄後水ストレス期間が終了したと見なされるまでに木を灌漑を行うありません。
  2. 葉次を見て毎日の水ストレス強度を確認します。
  3. 十分な水ストレスを検討し、ほとんど葉が弛緩ですがないときの花成誘導が落ちるようになった (例えば、散水せず 22 日後の葉が弛緩といくつか倒れ) (表 1)。
    注: 水ストレスが過剰な (多くの葉秋)、植物の生存危険にさらされます、一方水ストレスが十分ではない場合 (十分な弛緩な葉)、貧しい開花は場所をかかることがあります。
  4. 水ストレスの期間後豊富、木に水を引きます。この最初の灌漑のために水浸漬。20 分間途中で水が付いている鍋をカバーします。
  5. 落ち葉 (図 5 b、C) の合計数を注意することによって個々 の水ストレス強度を測定します。落ち葉の割合は、各個人が受けた水ストレスの間接測定値です。水ストレス期前後に葉の合計量を比較することによって落とされた葉の割合を推定します。

7. 花収穫その他の実験に必要な場合

  1. 開花期の終わりそして初めに一日一回の花を収集します。最大の花の生産の間に、2 倍の 1 日と週 7 日間の花を収集します。
  2. 花を手で収穫、ラベルの付いたビニール袋 (図 5) に-20 ° C でそれらを保ちます。六つのミカンの花の生産は 1 日あたり 200 以上の花に 25 からあります。
    1. 収集する際は、正確な花の状態を選択します。
    2. 新鮮な花粉に相当する花粉の生存率と体外花粉発芽アッセイまたは他の目的のための花を使用します。

8. その他の管理タスク

  1. 水の木約週の要件に応じて水ストレスの期間後。
  2. 2 〜 3 日ごと害虫や病気の存在をチェック (イセリヤカイガラムシ カイガラムシへの小さい人口だけのこの実験で観察され、化学治療 (図 5 e) を使用して避けるために手動で削除されたなど)。
  3. (図 3) のデータロガー温度・湿度設定を確認します。

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結果

スペイン (39 ° 28′ 53.95″ N、0 ° 20 の ′ 37.71″ W) 秋と冬 (10 月 26 日 - 2 月 5 日 2018 2017 年) (バレンシア州バレンシア工芸大学のガンディア キャンパス (ガンディアの自治体) に位置する植物育成装置で、実験は行った表 1)。6 ミカン品種 'Clemenules' (田中 exシトラス マリア ・ クレメンティナ ・園芸の芽変異) と六つのミカン品種 'ノヴァ' (タンジェロ ハイブリッド x [c. グレープ フルーツMacf C. tangerina のため x 田中元c. マリア ・ クレメンティナ ・園芸田中.])使用されました。木はあった (台木だった 1 年前最初に接ぎ木すると) 台木に接ぎ木 2 年古い品種です。品種ノヴァがカリーゾ トロイヤーシト台木接ぎ木 ( Citroncirus sp. x = C. sinensis (l.) 生理学 'ワ...

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ディスカッション

迅速かつ多量の花の生産 (木あたり約 216 花) で、いつでも若い柑橘類の木 (2 歳のみ) の開花を強制的に可能だった。以前研究14,15、花芽分化は低温によって誘導された、プロセスは約 120 日間続いた。春の短い水ストレス期間の組み合わせ条件で許可されたこの時間ファイトトロンが大幅に減らさ、ミカン (品種 Nova) と実験の時間から 68 日後に繁栄し始めた。したがって、このプロトコルは、必要な時間を半減します。木は春以降後保育園から来た夏 (2017 年 10 月 26 日) と、したがって、帰納のクールな条件なし。ここで説明したプロトコルの花成誘導に必要な低温ではなかったし、この刺激は水ストレスに適切に置き換えられました。この結果では、花促進因子 (低温、日長、水ストレス) はおそらく互換性があり、単独でまたは組み合わせて使用できることを示唆しています。花芽分化に低温を用いて, 開花反応が冷たい (15 °/8 ° C 治療の週数)14の量に比例してだった同様...

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開示事項

著者が明らかに何もありません。

謝辞

著者は、技術支援を提供し、管理タスクを支援・ ホセ ・ ハビエル ・ Zaragozá Dolz をありがとうございます。この研究は大学パラオレイ バレンシア (UPV 20170673) で実施したプロジェクトの一環として, 協会クラブ ・ デ ・ Variedades ごろごろ Protegidas によって部分的に支えられました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
データロガーTesto Testo 177-H1Testo 177-H1、湿度/温度ロガー、4チャンネル、内部センサーおよび追加の外部温度
ロガー付き データロガー sotfwaeTestoSoftware Comsoft Basic Testo 5データロガーのプログラミングと読み取りのための基本ソフトウェア Testo
エレクトロニックコントローラーディファレンシャルEliwell IC 915 (LX) (コード9IS23071)2つのセットポイントと差動セットポイント調整を備えた電子コントローラー 
エレクトロニックコントローラーデュアル エリウェル IC 915 NTC-PTCデュアル出力
成長チャンバー付き電子コントローラー - フィトトロンロチナチャンバー 1.85 x 1.85 x 2.5 m (L x W x H) を測定し、総容積は 8.56 m3 です。温度(昼/夜)、日長(昼/夜)、光強度、最小相対湿度制御付き。
ライトキットCosmos Grow/Bloom ライトライトキット、リフレクター、電気バラストナトリウム/ハロゲン化物、高圧ナトリウム(HPS)600Wランプ付き 
ルクスメーターデルタ OHMHD 9221HD 9221 光の強度を測定するルクスメーター
植物材料ベニプラント S.L (AVASA)ウイルスフリー認証を取得した登録済みの苗床からのマンダリンツリー 
基質植物 Vibel品質に基づく標準基質 50% 白泥炭と 50% ココナッツ繊維
データ

参考文献

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