Forçado a floração em tangerineiras Phytotron condições

Resumo

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.

Resumo

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.

Introdução

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 juvenil^5,6e 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 conteúdo^11,12, 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 doce^20,21; 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.

Protocolo

1. crescimento câmara características e requisitos do Regulamento

1. 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.
2. 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

1. 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).
2. 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%).
3. 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

1. 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.
2. Manter as plantas fora meia sombra sem irrigação por 3-5 dias (tabela 1).

4. Primavera as condições na phytotron

1. 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).
2. 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).
   1. 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.
      1. 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%).
      2. 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%).
   2. 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.
      1. 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.
      2. 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).
      3. 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)).
3. 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).
4. 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.
5. Modifica a distância entre a lâmpada e a coroa para obter a intensidade da luz desejada e configurar o fotoperíodo com o timer.
6. 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

1. Coloque as árvores dentro do phytotron e mantê-los durante várias semanas sem rega-las (Figura 5A).
2. 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).
3. Distribua os indivíduos e variedades aleatoriamente entre as posições (Figura 1).

6. floral indução

1. 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.
2. Verificar a intensidade de estresse de água todos os dias olhando para turgescência da folha.
3. 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.
4. 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.
5. 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

1. 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.
2. 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.
   1. Escolha o estado exato flor quando coletar.
   2. 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

1. Água árvores aproximadamente uma vez por semana após o período de estresse hídrico, dependendo dos requisitos.
2. 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)).
3. Verifique as configurações de temperatura e umidade com um registrador de dados (Figura 3).

Resultados

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 h?...

Discussão

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 estudos^14,15, 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 tan...

Materiais

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