Summary
Aqui, apresentamos um protocolo para forçar a floração em tangerineiras sob condições phytotron. Água, stress, alta luminosidade e um fotoperíodo de primavera simulado permitido flores viáveis a serem obtidos em um curto período de tempo. Esta metodologia permite que os pesquisadores ter vários períodos de floração em 1 ano.
Abstract
Phytotron tem sido amplamente utilizada para avaliar o efeito dos vários parâmetros no desenvolvimento de muitas espécies. No entanto, menos informação está disponível em como conseguir rápido profusa floração em árvores de fruta jovem com esta câmara de crescimento de planta. Este estudo teve como objetivo delinear o projeto e o desempenho de uma metodologia clara rápido para forçar a floração em jovens tangerineiras (CV Nova e CV Clemenules) e analisar a influência da intensidade da indução no tipo de inflorescência. A combinação de um período de estresse de água curto com condições simuladas Primavera (dia 13 h, 22 ° C, noite h 11, 12 ° C) no phytotron permitido flores ao ser obtido somente após 68-72 dias o tempo do experimento começou. Requisitos de baixa temperatura adequadamente foram substituídos com estresse hídrico. Resposta floral foi proporcional ao estresse hídrico (medida pelo número de folhas caídas): quanto maior a indução, quanto maior a quantidade de flores. Intensidade da indução floral também influenciou o tipo de inflorescência e datas para a floração. Planta de detalhes na iluminação artificial (lumens), fotoperíodo, temperatura, tamanho e idade, estratégia de indução e dias para cada fase são fornecidos. Obtenção de flores de árvores de fruta a qualquer momento e também várias vezes por ano, pode ter muitas vantagens para os investigadores. Com a metodologia proposta neste documento, três ou mesmo quatro, períodos de floração podem ser forçados a cada ano, e os pesquisadores devem ser capazes de decidir quando, e eles saberão, a duração de todo o processo. A metodologia pode ser útil para: de flores, produção e ensaios de germinação in vitro de pólen; experimentos com pragas que afetam os primeiros estágios de desenvolvimento do fruto; estudos sobre alterações fisiológicas de fruta. Tudo isso pode ajudar criadores de plantas para reduzir os prazos para obter gâmetas masculinas e femininas para executar forçado-cruzes.
Introduction
Phytotron tem sido amplamente utilizada para avaliar o efeito dos vários parâmetros no desenvolvimento de muitos herbáceas e plantas de bulbo. Espécies como arroz1lírio2, morango3 e muitos outros4 foram avaliadas sob condições phytotron. Experimentos de câmara nas árvores da floresta também foram realizados para avaliar a sensibilidade do ozônio na faia juvenil5,6e para avaliar a influência de temperaturas no endurecimento de geada em mudas de pinheiro e abeto da Noruega7 . Menos informação está disponível sobre como obter rápido profusa floração em árvores de fruta jovem através de câmaras de crescimento.
A floração das árvores cítricas e sua relação com vários fatores endógenos e exógenos, faz tempo que têm sido amplamente estudados. Temperaturas8, disponibilidade de água9, carboidratos10, auxina e Giberelina conteúdo11,12, ácido abscísico13e muitos outros fatores que afetam os sistemas reprodutivos cítricos foram... estudou. Foram estudados os efeitos de temperatura e fotoperíodo na iniciação da flor em laranja doce (Citrus x sinensis (L.) Osbeck)14,15. Nesses experimentos, utilizaram-se as condições de tempo indutivas (5 semanas em 15/8 ° C) e a temperatura durante o desenvolvimento do tiro influenciado inflorescência tipo14. Durante a floração de citrino, o termo "inflorescência" foi aplicado a todos os tipos de crescimento de flor-rolamento que surgem a partir de gemas axilares, como usado por Reece16.
Ter uma metodologia clara precisa para forçar a floração durante um curto período de tempo e em outras vezes além de primavera pode fornecer muitas vantagens para os investigadores. Salvar áreas tropicais, a floração de árvores de fruto ocorre somente uma vez por ano, o que limita o número de experiências que podem ser feitas.
Flores, obtidas por métodos forçados podem ser usadas para uma grande variedade de experimentos para: obter pólen viável para o crescimento in vitro e experimentos de germinação em qualquer mês17; executar experimentos com pragas que afetam os primeiros estágios de desenvolvimento do fruto, mesmo antes da queda da pétala, como Pezothrips kellyanus Bagnall18ou Prays citri Millière19; estudar o efeito da temperatura, tratamentos químicos, predadores naturais ou apenas insetos de criação; avaliar a influência de inúmeros fatores sobre as alterações fisiológicas que perturbam os primeiros estágios de desenvolvimento de frutas, tais como "vincar" em laranja doce20,21; Ajude os criadores de plantas para reduzir os prazos para obter gâmetas masculinas e femininas para executar forçado-cruzes.
Este artigo visa delinear o projeto e o desempenho de uma metodologia clara rápido para forçar a floração em jovens tangerineiras (CV Nova e CV Clemenules) e analisar a influência da intensidade da indução no tipo de inflorescência. Para alcançar este objetivo principal, detalhes na iluminação artificial (lumens), fotoperíodo, temperaturas, planta tamanho e idade, estratégia de indução, dias para indução, dias para germinação, dias para a floração e a quantidade total de flores por variedade são fornecidos. Intensidade de indução de estresse de água também foi gravada e relacionada com o tipo de inflorescência, datas e quantidades de flores.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. crescimento câmara características e requisitos do Regulamento
- Usar uma câmara de crescimento medindo 1,85 m x 1,85 m x 2,5 m (L x W x H) com um volume total de 8,56 m3 (Figura 1). Uma câmara de maior ou menor crescimento pode ser invocada se necessário.
Nota: Quase todo o quarto, ou até mesmo uma estufa, pode ser adaptada para ser usado como uma câmara de crescimento. - Verifique se regulamentos tais como temperatura (dia/noite), luz de fotoperíodo (dia/noite), intensidade e mínima umidade relativa do ar estão disponível (Figura 2).
Nota: Temporizadores devem permitir a temperatura e luz interruptor (ligado/desligado) controle pelo menos a cada 30 min.
2. planta material
- Obter o material de planta de viveiros registrados com uma certificação de livre de vírus (por exemplo, seis tangerineiras CV 'Clemenules' e CV 6 tangerineiras 'Nova').
Nota: As árvores de mandarim podem ser jovens (por exemplo, variedades de 1 ou 2-anos enxertadas em porta-enxertos). - Use panelas adequadas (por exemplo, um pote de plástico de 22 cm x 20 cm (diâmetro x altura) e preparar 5 L de substrato padrão com base em turfa branca de alta qualidade (50%) e fibra de coco (50%).
- Árvores de uso que são cerca de 1,5 m de altura com uma coroa esférica bem desenvolvida de 1 m a 1,5 m. plantas devem ser completamente saudável e ser pragas, patógeno ou livre de doença.
3. primeira irrigação
- Irriga as plantas pela primeira vez assim que elas chegarem do viveiro para padronizar o teor de umidade. Água por imersão. Cobrir os potes com água no meio do caminho por 20 min.
- Manter as plantas fora meia sombra sem irrigação por 3-5 dias (tabela 1).
4. Primavera as condições na phytotron
- Rever as condições de primavera do site para determinar a média dia e noite a temperatura, fotoperíodo e umidade relativa do ar (por exemplo, na latitude trabalho (39° 28′ 53.95″ N, 0 ° 20. ′ 37.71″ W) com apenas uma flor por ano que o período de floração de citrino árvore estende-se do meados de março até o fim de abril com algumas variações anuais. Portanto, essas datas foram verificadas em diversas estações meteorológicas (por exemplo, w.s. 38 ° 57' 51.77″ N, 0 ° 15' 02.24″ W 113 frequente) pelo menos 10 anos, e determinaram-se a média dia e noite a temperatura, fotoperíodo e umidade relativa).
- Programar a câmara de crescimento de tangerineiras, com as seguintes condições: (i) temperatura de 22 ° C/11 ° C (dia/noite); (ii) fotoperíodo de 13/11 h (claro/escuro); (iii) umidade relativa em torno de 60% e não inferior a 50% (Figura 3).
- Use dois controladores eletrônicos com saída dupla, uma por dia e outra para a umidade da noite. Use um timer para mudar de dia para umidade de noite. Configurar a umidade mínima e máxima para dia e noite.
- Para a umidade mínima, pressione e solte (única press) o botão de ajuste ; SP 1 (ponto de ajuste 1) aparecerá; Pressione e solte o botão definir e pressione a tecla UP ou para baixo chave para alterar o valor do SP1 (50%).
- Para a umidade máxima, pressione e solte (única press) o botão de ajuste ; SP 1 (ponto de ajuste 1) aparecerá; Pressione a tecla UP ou para baixo para mudar para SP 2; SP 2 (ponto de ajuste 2) aparecerá; Pressione e solte o botão definir e pressione a tecla UP ou para baixo chave para alterar o valor de SP2 (60%).
- Use um controlador eletrônico com 2 pontos de conjunto e um ajuste de ponto de ajuste de diferencial para configurar a temperatura. Use um timer para mudar do dia para temperatura de noite.
- Configure a temperatura desejada do dia (22 ° C). Pressione e solte o botão de ajuste ; SP 1 (ponto de ajuste 1) aparecerá; Pressione o botão Set ; Pressione a tecla UP ou para baixo chave para alterar o valor do SP1.
- Configure a banda de regulamento, por exemplo db1 e dF1 parâmetros. Refrigeração começará quando conjunto ponto 1 (SP1) Além de db1 é atingido e vai parar a uma temperatura igual a SP1 mais db1 menos dF1. Pressione o botão Set para 5 s; rE1 aparecerá; Pressione Set; Pressione a tecla UP ; DB1 aparecerá; Pressione definir e pressione a tecla UP ou para baixo chave para alterar o valor de db1 (2 ° C); Pressione Set | Acima; dF1 aparecerá; Pressione definir e pressione a cima ou para baixo para alterar o valor de dF1 (2 ° C).
- Para definir a temperatura desejada à noite (11 ° C), acesse o parâmetro OS1 (deslocamento definido ponto 1). Pressione o botão Set para 5 s; Pressione 3 vezes; cnF aparecerá; Pressione Set | Para baixo; PA2 aparecerá; Pressione Set; rE1 aparecerá; Pressione Set; OS1 irá aparecer; Pressione definir e pressione cima ou para baixo para alterar o valor de OS1-11 ° C; Pressione a tecla fnc (função ESC (saída)).
- Use dois controladores eletrônicos com saída dupla, uma por dia e outra para a umidade da noite. Use um timer para mudar de dia para umidade de noite. Configurar a umidade mínima e máxima para dia e noite.
- Aumentar a temperatura de 1 ° C (23/12 ° C dia/noite) depois de 4 semanas e adicionar uma meia hora de luz (13.5/10.5 claro/escuro).
Nota: Como o phytotron tem intervalos de variação, a temperatura noturna pode variar de 11 ° C a 14 ° C e a temperatura diurna de 19 ° C a 22 ° C (Figura 3). - Use dois kits de luz com um refletor, um haleto de sódio reator elétrico e de sódio de alta pressão (HPS) 600 W lâmpada para obter a intensidade de luz adequada (Figura 4). Intensidade da luz é essencial para a floração.
- Modifica a distância entre a lâmpada e a coroa para obter a intensidade da luz desejada e configurar o fotoperíodo com o timer.
- Verifica a iluminação com um luxmeter. No topo da coroa, 55.000 lux (671 µmol m-2 s-1) deve ser atingida, com 40.000 lux (488 µmol m-2 s-1) na coroa-base.
5. colocação de árvores dentro do phytotron
- Coloque as árvores dentro do phytotron e mantê-los durante várias semanas sem rega-las (Figura 5A).
- Distribuir as árvores regularmente, para que cada um tem o mesmo espaço disponível e a luz (por exemplo, árvores foram uniformemente distribuídas no interior da câmara de crescimento em três linhas e em quatro posições. A distância entre linhas foi 0,46 cm, enquanto a distância entre as posições foi 0,37 cm) (Figura 1).
- Distribua os indivíduos e variedades aleatoriamente entre as posições (Figura 1).
6. floral indução
- Use o estresse hídrico para indução floral. Após a primeira irrigação, não irriga árvores até o período de estresse de água é considerado para ter terminado.
- Verificar a intensidade de estresse de água todos os dias olhando para turgescência da folha.
- Considerar o estresse suficiente água para indução floral, quando a maioria das folhas são flácidas, mas não começou a cair (por exemplo, depois de 22 dias sem molhar, folhas eram flácidas e alguns começaram a cair) (tabela 1).
Nota: Se o estresse hídrico é excessiva (muitas folhas caem), planta de sobrevivência pode ser comprometida, Considerando que se estresse hídrico é insuficiente (não basta flácidas folhas), floração pobre pode ter lugar. - Irriga abundantemente as árvores após o período de estresse de água. Para esta primeira irrigação, água por imersão. Cobrir os potes com água no meio do caminho por 20 min.
- Medir a intensidade de estresse de água para cada indivíduo, observando o número total de folhas caídas (Figura 5BC). A porcentagem de folhas caídas é uma medida indireta do água stress sofrido por cada indivíduo. Estime a porcentagem de folhas caídas, comparando a quantidade total de folhas, antes e após o período de estresse de água.
7. flor da colheita se necessário para outras experiências
- No início e final dos períodos de floração, recolha flores uma vez por dia. Nos dias de produção máxima de flor, recolha flores duas vezes por dia e 7 dias por semana.
- Colher flores à mão e mantê-los a-20 ° C em um saco plástico rotulado (Figura 5). A produção de flor de seis tangerineiras pode variar de 25 a mais de 200 flores por dia.
- Escolha o estado exato flor quando coletar.
- Use flores para ensaios de germinação in vitro de pólen ou para qualquer outra finalidade com uma viabilidade de pólen que é igual a pólen fresco.
8. outras tarefas de gerenciamento
- Água árvores aproximadamente uma vez por semana após o período de estresse hídrico, dependendo dos requisitos.
- Verificar a presença de pragas e doenças a cada 2-3 dias (por exemplo, apenas uma pequena população de Miranda Icerya purchasi observou-se neste experimento e foi removida manualmente para evitar o uso de tratamentos químicos (Figura 5E)).
- Verifique as configurações de temperatura e umidade com um registrador de dados (Figura 3).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
O experimento foi realizado na câmara de crescimento de planta, localizada no Campus de Gandía da Universidade Politécnica de Valencia (município de Gandía) na província de Valência, Espanha (39° 28′ 53.95″ N, 0 ° 20. ′ 37.71″ W), no outono e inverno ((2017-26 de outubro - 5 de fevereiro de 2018) A tabela 1). CV. seis tangerineiras 'Clemenules' (uma mutação de broto de Citrus clementina Hort ex Tanaka) e seis tangerineiras CV 'Nova' (tangelo híbrido de c. clementina Hort ex Tanaka x [c. paradisi Macf. x c. tangerina Hort ex Tanaka.]) foram utilizados. Árvores foram 2 anos variedades enxertadas em porta-enxertos (porta-enxertos foram 1-ano-velho quando primeiro enxertados). CV Nova foi enxertado em um porta-enxerto 'citrange Carrizo' (x SP. Citroncirus = c. sinensis (L.) Osbeck 'Washington' laranja doce x Poncirus trifoliata (L.) Raf...), enquanto o CV. Clemenules foi enxertado um Citrus volkameriana Pasq. porta-enxerto. Material vegetal foi obtido de viveiros registrados com uma certificação de livre de vírus.
Floração foi forçada em jovens árvores cítricas (apenas as variedades de 2 anos) e não na primavera, em uma câmara de crescimento phytotron. Processo de flor corretamente foi acionado e durou 24-29 dias (tabela 1). Produção de flor era abundante em ambas as variedades (Nova e Clemenules). Seis tangerineiras Nova produziram por volta de 1488, flores, enquanto seis tangerineiras Clemenules renderam cerca de 1104 flores (tabela 2). As flores foram colhidas diariamente e armazenadas a-20 ° C. Eles eram usados para os ensaios de germinação in vitro de pólen. O pólen do armazenado flores mostrou mais de germinação de 60%, o que implicava boa viabilidade.
O período de estresse de água necessário para a indução de flor durou 22 dias, enquanto o período entre a indução e o início do crescimento do broto durou 26-31 dias. Flores em antese observaram-se 20 dias após ter observado em primeiro lugar primeiros botões florais (tabela 1). Um período de 68-73-dia tinha que passar entre o tempo quando árvores chegaram e o tempo quando as primeiras flores foram obtidas.
Intensidade de estresse de água foi medida para cada indivíduo pelo número total de folhas caídas (tabela 2). O mesmo número de dias sem irrigação levado a diferente folha cair percentagens. Três níveis de intensidade de estresse de água foram claramente estabelecidos: (1) baixa intensidade, queda de folhas de 5-10%, os seis indivíduos Clemenules (Figura 5); (2) média-alta intensidade, queda de folha de 50-60%, três indivíduos de Nova (Nova2, Nova5 e Nova6); (3) muito alta intensidade, 80-90% folha cair (Figura 5B), três indivíduos de Nova (Nova1, Nova3 e Nova4) (tabela 2). Em geral, a Nova enxertada citrange Carrizo sofreu estresse de água muito mais do que a Clemenules enxertado volkameriana c. depois o mesmo número de dias sem molhar.
Quanto maior a folha cai porcentagem, o stress de água a mais e, portanto, a maior intensidade da indução floral. Intensidade da indução influenciado o tipo de inflorescência, pertencente à data e a quantidade total de flores. Indivíduos com uma alta indução (Nova 1, 3, 4) exibidos botões principalmente sem folhas, com uma flor ou vários (tipo A) (Figura 6 e Figura 7), enquanto os indivíduos com baixa indução (Clemenules) exibiu principalmente os botões com várias folhas e um poucas flores (tipo C, folhas mais do que a metade do número de flores) (tabela 2). Os indivíduos com indução intermediário (Nova 2, 5, 6) mostraram principalmente os botões com um número equilibrado de folhas e flores (tipo B na Figura 6, folhas menos do que a metade do número de flores), mas também os botões botões de flores (A) e muito poucos 'C' (tabela 2 e A Figura 7).
Florescência começou 5-7 dias no início da Nova do que nas árvores Clemenules mandarim (tabela 1). Não obstante, floração começou mais cedo em três indivíduos de Nova (1, 3 e 4), que revela que a intensidade da indução avança datas de floração. Os brotos de tipo 'C' (principalmente com folhas) precisavam de mais dias para desenvolver porque eles produziram folhas antes de flores. Os indivíduos altamente induzida produziram muitos mais flores (274 flores por árvore em média) do que os indivíduos induzida por baixo (184 flores por árvore em média) (tabela 2 e Figura 7).
A grande maioria das flores foram completa e viável. Pequenas folhas flores com pétalas muito curtas foram observadas no início do período de floração (Figura 5F), provavelmente devido à indução parcial de alguns botões. No final do período de floração, algumas flores fracos e parcialmente infértil também foram observados. Estas flores foram menores que as normais, com apenas três pétalas ao invés de cinco; alguns eram as flores masculinas com apenas estames; alguns eram bissexuais, mas tinham um pequeno gineceu. Qualidade de flor (tamanho e fertilidade) diminuiu no final do período de floração para ambas as variedades.
Figura 1. Dimensões de câmara de crescimento e distribuição da planta. Doze árvores distribuídas aleatoriamente em três linhas espaçada 0,46 m e quatro posições espaçada 0,37 m separado. Árvores foram anotadas como Nova: CV 'Nova' (o híbrido tangelo de c. clementina Hort ex Tanaka x [c. paradisi Macf. x c. tangerina Hort ex Tanaka.]) e Nules: CV 'Clemenules' (uma mutação de broto de Citrus clementina Hort ex Tanaka). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Painel de controle Phytotron. Painel de controle externo (A) com a temperatura, luz e umidade relativa de regulamentos; (B) temporizadores internos para ligar/desligar a luz e temperatura. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3. Recorde de temperatura-registrador de dados. As temperaturas variaram de 11 ° C e 14 ° C à noite e de 19 ° C a 22 ° C durante o dia. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4. Kit de luz. Kit com um refletor, sódio/haleto de reator elétrico e lâmpada de sódio de alta pressão (HPS) 600W. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5. Fotografias do processo. (A) árvores dentro o phytotron; Queda de árvore (B) com folha de 90%; Queda de árvore (D) com folha de 5%; (D) colhidas flores; (E) Icerya purchasi Miranda; (F) frondoso flores com pétalas muito curtas no início do período de floração. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6. Tipo de inflorescência. (A1, A2) Inicial e mais desenvolveram sem folhas botões com uma flor ou vários; (B1, B2) Gustativas iniciais e mais desenvolvidas, com um número equilibrado de folhas e flores; (C1, C2) Gustativas iniciais e mais desenvolvidas, com muitas folhas e algumas flores. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7. Número médio de inflorescência tipo para cada nível de intensidade da indução floral e flores. (A) atira com todas as flores; (B) atira com um número equilibrado de flores e folhas; (C) atira-se com mais folhas do que flores. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Datas | Eventos de gerenciamento | Dia de absoluto | Períodos e dias relativos |
| 26 de outubro de 2017 | Chegada de citros para a Universidade, primeiro molhar | 0 | Stress - indução Floral de água = 22 dias |
| 31 de outubro de 2017 | Primeiro dia no interior da câmara de crescimento | 5 | |
| 17 de novembro de 2017 | Primeiro dia de irrigação após estresse hídrico | 22 | |
| 13 de dezembro de 2017 | Primeira observação de brotos vegetativos iniciais | 48 | Dias desde a indução ao aparecimento dos novos brotos = 26-31 dias |
| 18 de dezembro de 2017 | Primeira observação de botões de flores iniciais | 53 | |
| 02 de janeiro de 2018 | Primeira flor Nova em antese | 68 | Período de floração nova = 24 dias |
| 04 de janeiro de 2018 | Início do período de colheita de flores Nova | 70 | |
| 07 de janeiro de 2018 | Primeiro Clemenules flores em antese | 73 | Período de floração Clemenules = 29 dias |
| 09 de janeiro de 2018 | Início do período de colheita de flores Clemenules | 75 | |
| 11 de janeiro de 2018 | Produção de flor completa nova | 77 | Demora dias entre Nova e Clemenules = 5-7 dias |
| 18 de janeiro de 2018 | Produção de flor completa Clemenules | 84 | |
| 26 de janeiro de 2018 | Fim do período de colheita de flores Nova | 92 | Dias para alcançar a plena floração por Nova = 9 dias |
| 5 de fevereiro de 2018 | Fim do período de colheita de flores Clemenules | 102 | Dias para alcançar a plena floração por Clemenules = 11 dias |
Tabela 1. Programação dos eventos de gerenciamento principal
| Indivíduo | Deixar cair % | Nível de intensidade | Tipos de brotos | Quantidade de flores. | ||
| UM % | B % | C % | ||||
| Nova 1 | 85 | 3 | 81 | 17 | 2 | 245 |
| Nova 2 | 55 | 2 | 28 | 68 | 4 | 215 |
| Nova 3 | 90 | 3 | 87 | 10 | 3 | 278 |
| Nova 4 | 82 | 3 | 79 | 19 | 2 | 298 |
| Nova 5 | 60 | 2 | 22 | 75 | 3 | 232 |
| Nova 6 | 54 | 2 | 25 | 71 | 4 | 220 |
| Média de Nova | 71.0 | AT | 53.7 | 43,3 | 3.0 | 248.0 |
| Sd nova | 16.4 | AT | 31,6 | 30,9 | 0.9 | 33.3 |
| 1 Clemenules | 7 | 1 | 2 | 13 | 85 | 219 |
| 2 Clemenules | 5 | 1 | 1 | 8 | 91 | 135 |
| 3 Clemenules | 9 | 1 | 2 | 11 | 87 | 185 |
| 4 Clemenules | 7 | 1 | 4 | 18 | 78 | 210 |
| 5 Clemenules | 10 | 1 | 2 | 6 | 92 | 178 |
| 6 Clemenules | 5 | 1 | 1 | 10 | 89 | 177 |
| Clemen média | 7.2 | AT | 2.0 | 11.0 | 87.0 | 184.0 |
| Clemen sd | 2.0 | AT | 1.1 | 4.2 | 5.1 | 26,6 |
| A com apenas flor; B com folhas e flores; C com muitas folhas e poucas flores | ||||||
Tabela 2. Percentagem de folha cair, porcentagem do tipo de inflorescência e número de flores por indivíduo. Os indivíduos foram classificados em três níveis de intensidade, 1: 5-10% folha cair; 2: 50-60% folha cair; 3: 80-90% folha cair. Tipos de tiro foram (A) com apenas flor; (B) com folhas e flores; (C) com muitas folhas e algumas flores.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Era possível forçar a floração das árvores cítricas jovens (apenas 2 anos de idade), rapidamente e a qualquer momento com produção profusa flor (cerca de 216 flores por árvore). Em anteriores estudos14,15, iniciação da flor foi induzida por baixas temperaturas e o processo durou cerca de 120 dias. A combinação de um período de estresse de água curto com mola condições no phytotron permitido neste momento a ser significativamente reduzido, com tangerineiras (CV Nova) florescer após 68 dias desde o tempo do experimento começou. Portanto, o presente protocolo metades o tempo necessário. Árvores veio o berçário após a primavera e verão (26 de outubro de 2017) e, portanto, sem condições legais indutivas. Para o protocolo descrito aqui, baixas temperaturas não eram necessárias para a indução floral, e este estímulo foi adequadamente substituído com estresse hídrico. Este resultado sugere que fatores floral-promoção (baixas temperaturas, fotoperíodo, estresse hídrico) são provavelmente intercambiáveis e podem ser usados sozinho ou combinado. Quando baixas temperaturas foram usadas para a iniciação da flor, a resposta de floração foi proporcional à quantidade de frio (número de semanas de tratamento de 15 ° C/8 ° C)14. Da mesma forma neste experimento, a resposta de floração foi proporcional à quantidade de estresse hídrico (% da folha de outono).
A quantidade e a qualidade das flores foram influenciados diretamente pela intensidade da indução floral. No mesmo período de seca teve consequências diferentes nas duas variedades testadas. Três árvores de Nova perderam 90% de suas folhas, enquanto as árvores Clemenules perderam 5-10% de suas folhas, após o mesmo período de indução. Portanto, a Nova enxertado Carrizo sofreu estresse muito mais do que a Clemenules enxertado c. volkameriana. Maior tolerância à seca tem sido relatada anteriormente para o porta-enxerto de limão Volkamer22,23. Neste experimento, a combinação de variedade-porta-enxerto foi claramente um determinante para o nível de estresse, após o período de seca mesmo. Portanto, intensidade floral depende não só 'promovendo fatores', mas também sobre características individuais das árvores. Um passo crítico no protocolo de indução floral é estresse hídrico. Estresse severo sèria pode danificar as árvores como uma alta porcentagem de folhas pode cair e comprometer a viabilidade de árvore. Portanto, estresse hídrico deve ser verificado todos os dias olhando para turgescência da folha. Cada indivíduo pode alcançar o estresse de água desejada em um horário diferente, dependendo de vários fatores (relação de volume de coroa-pote, porta-enxerto, variedade, etc.)
Os melhores resultados foram obtidos com a indução de média-alta (representada pela queda de folhas 50-60% após o período de indução), onde as flores desenvolveram na atira com um número equilibrado de flores e folhas (tipo B). Para este fim, o período de estresse de água durou até as folhas tornam-se flácido, mas não começou a cair. Induções maiores produziram flores mais 5 a 7 dias mais cedo, mas em tiros sem folhas. No campo, estas flores seria menos prováveis tornar-se fruta como conjunto de fruta depende de disponibilidade de carboidrato24. Induções inferiores produziram menos flores e com algum atraso, mas produziram brotos com mais folhas do que flores (tipo C). Consequentemente, a quantidade de flores, tipo de inflorescência e períodos pode ser controlada pela intensidade de iniciação de flor. O protocolo pode ser modificado com um período de seca mais longos ou mais curtos dependendo do tipo de fotos que precisamos. Em estudos anteriores, o tipo de inflorescência foi influenciado pela temperatura durante filmagem crescimento14. Em nosso experimento, determinou-se o tipo de inflorescência anteriormente durante o período de indução. Portanto, o tipo de inflorescência pode ser determinado durante ambos indução pela intensidade e mais tarde durante o desenvolvimento do broto através de temperaturas.
A metodologia descrita aqui focada na obtenção de flores para fins de investigação. A técnica pode apresentar algumas limitações para obter frutos, como é descrito por árvores muito jovens. Para produção de frutos, árvores mais adultas e provavelmente maiores seria necessárias. Em qualquer caso, muitos de nossos resultados podem ser interessantes para a produção de frutos em campo aberto. Por exemplo, o estresse hídrico pode ser gerenciado para avançar ou melhorar a florescência. Nesse caso, conjunto de outros factores, tais como frutas, e a disponibilidade de carboidratos, devem ser considerados.
A germinação in vitro de pólen ensaios de viabilidade do pólen confirmada. Sessenta por cento dos grãos de pólen germinado, que indica uma análogo da viabilidade de pólen fresco17. Como resultado, a metodologia provou ser eficaz e útil. Esta metodologia pode ser aplicada a outras árvores de fruto e pode oferecer pesquisadores um rápido e fácil técnica para obter flores várias vezes por ano e a qualquer momento. As principais chaves para replicar a técnica são fornecidas.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
Os autores graças a José Javier Zaragozá Dolz para prestação de assistência técnica e ajudar nas tarefas de gestão. Esta pesquisa foi parcialmente suportada pela Asociación Club de Variedades Vegetales Protegidas como parte de um projeto realizado com a Universitat Politécnica de Valencia (UPV 20170673).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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. Jr, 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, Ø 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).
