Indukcja kwitnienia wybranych roślin pastewnych [traw i koniczyny białej]

• Autorzy: Duchowski P
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem długości dnia, składu spektralnego światła, temperatury i czynników chemicznych na procesy indukcji kwitnienia, ewokacji i inicjacji kwiatów we wczesnych etapach organogenezy kilku gatunków traw i koniczyny białej. Badania przeprowadzono w laboratorium in vitro, w komorach klimatyzacyjnych fitotronu, w szklarniach z regulowaną temperaturą i oświetleniem, a także w warunkach polowych. Stwierdzono, że czynnikami indukcji kwitnienia u traw wieloletnich i koniczyny białej są niskie temperatury dodatnie i (albo) krótki dzień. Intensywne naświetlanie koniczyny białej i (częściowo) kupkówki pospolitej światłem bogatym w promienie czerwone i podczerwone indukuje kwitnienie roślin, zastępując działanie niskich temperatur i krótkiego dnia. Procesy indukcji kwitnienia są związane z II i III etapem organogenezy, z III i IV etapem ewokacji, a inicjacja kwiatów z V etapem organogenezy. Procesy indukcji, ewokacji i inicjacji są odwracalne. Faza juwenilna w cyklu rozwoju różnych gatunków traw wieloletnich kończy się przy formowaniu 1.-9. liścia na pędzie głównym. Badania morfogenezy roślin w kulturze merystemów wierzchołkowych in vitro wykazały, że znane fitohormony sprzyjają rozwojowi generatywnemu traw wieloletnich, ale nie dały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie: w jakim stopniu każdy z nich biorze udział w inicjacji kwitnienia. W pracy podjęto próbę krytycznej oceny istniejących koncepcji indukcji kwitnienia roślin ozimych i wieloletnich. Przedstawiono własny schemat przebiegu procesów indukcji kwitnienia, ewokacji i inicjacji kwiatów w ontogenezie roślin wieloletnich.

EN

Trial data concerning the impact of photoperiod, light spectric composition, temperature and chemical factors on induction, evocation and flower initiation processes of some grasses and white clover in early stages of organogenesis are presented in the paper. The investigation was carried out in an in vitro laboratory, phytotron climatic chambers, greenhouses with regulated temperature and lighting, and in the field. Low, but above zero temperatures and (or) a short day have been found to be flowering inducing factors in perennial grasses and white clover. An intensive treatment of white clover and (partly) orchard grass with lamps rich in red and in frared rays induces flowering and eliminates the demand for the impact of a short day and low temperatures. The processes of flowering induction take place in 2nd and 3rd organogenesis stages, evocation - in 3th and 4th stages, flower initiation - in 5th stage. Flowering induction, evocation and flower initiation are reversible processes. The juvenile phase in a development cycle of various perennial grasses ends when there are 1-9 leaves on the main stem. The morphogenesis investigation in epical meristem culture in vitro showed that the known phytohormones induce a generative development of perennial grasses but did not answer the question to what scale each of them takes part in the flower initiation process. The contemporary hypotheses and conceps concerning flowering induction of winter and perennial plants are critically evaluated in the paper. A scheme of flowering induction, evocation and flower initiation in ontogenesis of perennial plants, elaborated by the author, is also included.

Słowa kluczowe

PL

trawy; koniczyna biala; rosliny pastewne; kwitnienie; indukcja kwitnienia; ewokacja; inicjacja kwiatow; temperatura; dlugosc dnia; sklad spektralny swiatla

EN

grass; white clover; fodder plant; flowering; flowering induction; floral evocation; flower initiation; temperature; day length; light spectral composition

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Academiae Agriculturae ac Technicae Olstenensis. Agricultura
• Rocznik: 1995
• Tom: 61,Suppl.C
• Opis fizyczny: s.3-60,rys.,tab.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Duchowski P

• Instytut Ogrodnictwa w Babtai, Litwa

Bibliografia

• Aamild T.S. 1992. Flower induction requirements of northern grasses: implications for location and manegement of seed crops. Newsletter - International Aerbage Seed Production Research Group, 17: 5-7.
• Aksionova N.P. 1972. Fotoperiodičeskaja indukcija cvetenija. Uspechi sovremennoj biologii, 73: 270-274.
• Bean E.W. 1970. Short-day and Low-temperature control of floral induction in Festuca. Ann. Bot., 34(134): 57-66.
• Bernier G., Kinet J-M., Sachs R. 1979a. The Physiology of Flowering. Volume I. The Initiation of Flowers. Boca Raton, Florida, CRC Press, Inc.
• Bernier G., Kinet J-M., Sachs R. 1979b. The Physiology of Flowering. Volume II. Transition to Reproductive Growth. Boca Raton, Florida, CRC Press, Inc.
• Berry C.J., Salisbury P.A., Nalloran G.M. 1980. Expression of vernalization in near-isogenic wheat lines: duration of vernalization period. Ann. Bot. (Gr. Brit.), 46: 35-41.
• Blondon F. 1965. Evolution des conception sur les exigencespour la floraison des graminees prairiales. Bull. Ecole nat. super, agron. Nancy, 7(2): 101-110.
• Bonnet O.T. 1935. The development of barley spike. J. Agr. Research, 51(5): 451-457.
• Broue P. 1970. Environmental control of flowering in Dactylis glomerata L., Thesis summ. J. Austral. Inst. Agr. Sci., 36(4): 300-301.
• Buhring J. 1975. Die Realisierung vollstandiger Generationen bei Lolium perenne L. unter besonderer Berucksichtigung der technischen Vernalisation. Archiv fur Zuchtungsforschung, 5(4): 231-238.
• Calder D.M. 1963. Environmental control of flowering in Dactylis glomerata. Nature, 197(4870): 882-883.
• Calder D.M. 1964. Stage development and flowering in Dactylis glomerata L. Ann. Bot., 28(110): 187-206.
• Calder D.M., Cooper J.P. 1961. Effects of spacing and nitrogen level on floral initiation i cocksfoot (Dactylis glomerata L.). Nature, 191(4784): 195-196.
• Callow J.M., Kautrud H.A., Higgins K.F. 1992. First flowering dates and flowering periods of prairie plants at Woodworth, North Dacota. Prairie Naturalist, 24(2): 57-64.
• Carr D.J. 1967. The relationship between florigen and the flower hormones. Ann. N.Y. Acad. Sci., 144: 305-312.
• Chinoy J.J. 1969. A new concept of flowering on the basis of molecular and submolekular events occuring into shoot apex and the leaf of wheat. Indian J. Plant Physiol., 12: 67.
• Cholodnyj N.G. 1939. Fitogormony (ocerki po fiziologii gormonalnych javlenij v rastitel'nom organizme). Kijev, Izd-vo AN USSR.
• Chouard P. 1960. Vernalization and its relation to dormancy. Annu. Rev. Plant. Physiol., 11: 191-238.
• Cleland C.F. 1982. The chemical control of flowering. Plant Growth substances, ed. P.F.Wareing: 635-644.
• Cleland C.F., Tanaka O., Feldman L.J. 1982. Influence of plant growth substances and salicylic acid on flowering and growth in the Lemnacea (Duckweeds). Agr. Bot., 13: 3-20.
• Cooper J.P. 1960. Short-day and Low-temperature Induction in Lolium. Ann. Bot., New Series, 24(94): 232-246.
• Cooper J.P., Calder D.M. 1964. The inductive requirements for Flowering of some temperate Grasses. J. Brit. Grassl. Soc., 19(1): 6-14.
• Čajlachjan M.Ch. 1982. Hormonal substances in flowering. Plant Growth Substances, ed. P.F.Wareing: 645-655.
• Čajłachian M.Ch. 1936. O gormonal'noj teorii razvitija rastenij. Dokl. AN SSSR, 3: 443-447.
• Čajlachjan M.Ch. 1937. Gormonal'naja teorija razvitija rastenij. Moskva, Izd-vo AN SSSR.
• Čajlachjan M.Ch. 1988. Regulacja cvetenija vysšich rastenij. Moskva, „Nauka".
• Danffer D. 1950. Bluhhormon oder Bluhhemmung. Neue Gesichtspunkte zur physiologie der Blutenbildung. Naturwissenschaften, 37: 317-321.
• Duchovski P.V. 1982. Indukcja cvetenija rajgrasa pastbiščnogo v uslovijach iskustvennogo klimata. Voprosy agrotechniki, semenovodstva i selekcii polevych kultur. Sbornik naučnych trudov, BelNIIZ, 3: 19-22.
• Duchovski P.V. 1983. Zakonomernosti biologii razvitija i organogeneza rajgrasa pastbiščnogo (Lolium perenne L.) v estestvennych i iskustvennych uslovijach. Avtoreferat disert. kandida- ta biol. nauk, Moskva.
• Duchovski P.V. 1985. Vyraščivanie selekcionnogo materiala mnogoletnich zlakov v iskustvennych uslovijach s ispolzovaniem vegetacionnoj ploščadki. Netradicionnye metody selekcii zernovych kultur i kormovych trav v severo-zapadnoj zone RSFSR. Sbornik naučnych trudov. Leningrad, SZNIISCh, 34-37.
• Duchovskis P. 1989. Paprastuju śunaźoliu źydejimo indukcija. Źolininkyste, LŹMTI moksliniu straipsniu rinkinys, 64: 111-120.
• Duchovskis P. 1990a. Paśariniu motiejuku vystymosi desningumai ir auginimas dirbtinio klimato salygomis selekcijai pagreitinti. Źoliu ukis, LŹMTI moksliniu straipsniu rinkinys, 66: 78-85.
• Duchovskis P. 1990b. Tikruju eraičinu vystymosi biologija ir auginimas dirbtinio klimato salygomis selekcijai pagreitinti. Żoliu ukis, LŹMTI moksliniu straipsniu rinkinys, 66: 86-93.
• Duchovski P.V., Rzanova J.I. 1983. Tempy i osobennosti organogeneza rajgrasa pastbiščnogo (Lolium perenne L.) u estestvennych i iskustvennych uslovijach vyraščivanija. Sel'skochoz - jajstvennaja biologija, 9: 52-55.
• Duchovski P., Zjukene M. 1984. Uskorennoe vyraščivanie selekcionnogo materiala klevera polzučego w uslovijach iskustvennogo klimata. Selekcija i genetika v rešenii zadač prodo- vol'stvennoj programy (Tezisy konferencii). Vilnius, 20-21.
• Duchovski P.V., Paplauskas A.J., Rzanova J.I. 1985. Metodičeskie rekomendacii po vyraščivaniju mnogoletnich zlakovych trav v iskustvennych uslovijach v celach selekcii. Vilnius, CBNTI MSCh LSSR, 1-25.
• Duchovski P.V., Paplauskas A.J. 1989a. Sposob vyraščšivanija klevera polzučego v uslovijach zaščiščonnogo grunta. Avtorskoe svidetelstvo na izobretenie SSSR, Nr 1489655. Opisanie izobretenija, 1-2.
• Duchovskis P., Sprainaitis A., Stuogis L., Lemeżis E. 1989b, Pagreitintas baltuju dobilu auginimas dirbtinemis salygomis siekiant sutrumpinti selekcijos procesa. Źolininkyste, LŹMTI moksliniu straipsniu rinkinys, 64: 98-102.
• Durand B., Durand R. 1979. Attempt toward developmental mechanisms in Mercurialis annua. La physiologie de la floraison, Paris: 221-227.
• Evans L.T. 1969. The nature of flower induction. The induction of flowering. Some case hystories, Ed., L.T. Evans. Melbourne, Cornell Univ. press, 457-480.
• Evans L. 1971. Flover induction and the florigen concept. Annu. Rev. Plant physiol., 22: 365-394.
• Fedorov A.K. 1968. Biologija mnogoletnich trav. Moskva, Kolos.
• Flood R.G., Halloran G.M. 1984a. The association of vernaization and photoperiod response in wheat. Cereal Research Commnications, 12: 5-11.
• Flood R.G., Halloran G.M. 1984b. The nature and duration of gene action for vernalization response in wheat. Ann. Bot. (Gr. Brit.), 43: 363-368.
• Fraser J. 1991. Flowering in native white clover (Trifolium repens) populations and cultivars in Nova Scotia. Canadian J. of Plant Sc., 71(4): 1173-1177.
• Gardner F.P., Loomis W.E. 1953. Floral induction and development in orchard grass. Plant Physiol., 28 (2): 201-217.
• Garner W.W., Allard H.A. 1920. Effect of the relative length of day and night and other factors of the environment on growth and reproduction on plants. J. Agr. Res., 18: 553-606.
• Gassner G. 1918. Beitrage zur physiologischen Characteristik. Sommer und Wintcrannueller Gewachse, insbesondere der Getreidepflanzen. Ztschr. Bot., 10: 417-480.
• Gillet M. 1976. Etude de la mise a fleur de quelques graminees fourrageres. Ann. Amelior. Plantes, 26(4): 629-637.
• Gollin D.J., Darvill A.G., Albersheim P. 1984. Plant-cell wall fragments inhibit flowering and promote vegetative growth in Lemna gibba G3. Biol.Cell.Sceciss, 51: 275-290.
• Greppin H, Horowitz B.A. 1975. Floral induction and the effect of red and far-red preillumination on the light-stimulated bioelectrik response of Spinach leaves and photoperiodic induction. Ztschr. Pflanzenphysiol., 68: 336-345.
• Heide O.M. 1992. Flowering strategies of the high-arctic and high-alpine snow bed grass species Phippisia algida. Physiologia Plantarum, 85(4): 606-610.
• Kiršin I.K. 1963. Rostovye reakcii lugovych zlakov na fotoperiodičeskoe vozdejstvie. Fiziologija rastenij, 10(6): 682-691.
• Kiršin I.K. 1968. Determinacja generativnogo razvitija i formirovanie socvetij u mnogoletnich zlakov pod vlijaniem fotoperiodičeskich uslovij. V kn.: Ref. doki. Vsesojuz. mežvuzov. konf. po morfologii rastenij. Moskva, 136-137.
• Kiršin I.K 1970. Ossenniaja indukcija cvetenija mnogoletnich zlakov. Sel'skochozajstvennaja biologija, 5(6): 829-835.
• Kiršin I.K. 1972. Značenie fotoperiodičeskogo faktora dla formirovania generativnych pobegov u lugovych zlakov. Selskochozjajstvennaja biologija, 7(5): 699-706.
• Kiršin I.K 1973. Indukcja cvetenija u mnogoletnich zlakov jarovogo tipa razvitija. V kn.: Problemy botaniki na Urale. Sverdlovsk, 3-20.
• Kiršin I.K. 1985. Rost i razvitie mnogoletnich zlakov. Krasnojarsk, Izd. Krasnojarskogo Universiteta.
• Klebs G. 1913. Fortpflanzung der Gewachse. Handwortd.Naturwiss., 4: 276-296.
• Klebs G. 1918. Uber die Blutenbildung von Sempervivum. Flora, 11/12: 128-151.
• Kleinendorst A. 1974. Some effects of vernalisation in the reproductive capacity of Lolium perenne L. Neth. J. Plant Sci., 22: 6-21.
• Kopcewicz J., Tretyn A.,. Cymerski M 1992. Fitochrom i morfogeneza roślin. PWN, Warszawa.
• Kopcewicz J., Poraziński Z. 1974. Effect of growth regulators, Steroides and estrogen fraction from sage plants on flowering of a long-day plant, Salvia splendens, grown under noninduc- tive light conditions. Biol.Plant., 16: 132-135.
• Kozumplik V., Christe B.R. 1972a. Complection of the juvenile stage in orchardgrass. Can. J. Plant Sci., 52 (2): 203-207.
• Kozumplik V., Christie B.R. 1972b. Heading response of orchardgrass seedlings to photoperiod and temperature. Can. J. Plant Sci., 52(3): 369-373.
• Krekule J., Pavlova L. 1980. Possible role of growth substances in photoperiodic control of flowering. Wiss. Ztschr. E.-M. Arndt-Univ. Griefswald. Mathnaturwiss. R., 29: 41-45.
• Krekule J., Seidlova F. 1973. Treatments that enhance flowering in the postiductive period of a short-day plant Chenopodium rubrum L. Ann. Bot. (Gr. Brit.), 37: 615-618.
• Krekule J., Seidlova F. 1977. Brassica campestris as a model for studying the effects of oxogenous growth substances on flowering in long-day plants. Biol. Plant., 19: 462.
• Kulka K, Rejowski A. 1993/1994. Biochemia. Wydawnictwo ART, Olsztyn.
• Kuperman F.M. 1977. Morfoflziologija rastenij. Moskva, Vysšaja škola.
• Kuperman F.M., Rzanova J.I., Murašov V.V., Lvova I.N., Sedova J.A., Achundova V.A., Ščerbina I.P. 1982. Biologia razvitija kulturnych rastenij. Moskva, Vysšaja škola.
• Lang A. 1965. Physiology of flower initiation. Encyclopedia of plant physiology. Ed. W. Ruhland, Berlin, Springer, 15: 1380-1536.
• Law C.N. 1979. Genetical techniques available in wheat and their use in studying flowering. La physiologie de la floraison, Paris, 215-216.
• Law C.N.,. Worland A.J, Giorgi B. 1976. The genetic control of ear-emergence time by chromosomes 5A, and 5D of wheat. Heredity, 36: 49-58.
• Lona F. 1949. El' induziono fotoperiodica di foglie stoccate. Boll. Soc. tal. Biol. Sper., 25(1/3): 761.
• Lysenko T. 1937. Stadijnaja teoria razvitija rastenij. Moskva, „Sel'chozgiz".
• Malcev A.V. 1983. Eksperimentalnyj morfogenez i generativnoe razvitie nekotorych sortov ovsjanicy krasnoj (Festuca rubra L.). Avtoreferat dis. kand.biol.nauk. Sverdlovsk, 1-21.
• Melchers G. 1939. Die Bluhhormone. Ber. Dtsch. Bot.Ges, 57: 29-48.
• Melchers G. 1941. Weitere Untersuchungen zur Trage der Bluhhormone. Biol. Zentr.-Bl., 61: 16-39.
• Moškov B.S. 1961. Fotoperiodizm rastenij. Moskva-Leningrad, „Sel'chozgiz".
• Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant, 15: 473-497.
• Napp-Zinn K. 1961. Vernalisation und verwandte Erscheinungen. In: W. Ruhland, Handbuch der Pflanzenphysiology, Berlin 16: 24-75.
• Napp-Zinn K. 1979. On the genetical basis of vernalization requirement in Arabidopsis thaliana. La physiologie de la floraison, Paris, 217-220.
• Nitsch C., Nitsch J.P. 1967. The induction of flowering in vitro in stem segments of Plumbago indica L. II: The production of reproductive buds. Planta, 72: 371-384.
• Pasumarty S.V., Thomas R.G. 1990. Effect of canopy structure and light intensity on seed production in white clover. Proceedings of the N. Zealand Grassland Association, 52: 107-110.
• Pasumarty S.V., Minchin P.E.H., Fountain D.W., Thomas R.S. 1991. Influence of shade on the growth and sink activity of young flower heads and peduncles of white clover (Trifolium repens LJ. J. of Experimental Botany, 42(239): 705-710.
• Paulet P. 1970. Role des composes pheniliques dans I'organogenese. Mem. Soc. bot. France, 1: 91-94.
• Paulet P., Nitsch J.P. 1964. La neoformation des fleurs sur cultures in vitro des racines de Cichorium intybus L.: Etude physiologique. Ann. physiol. veget., 6: 333-345.
• Pavlova H., Krekule J. 1984. Fluctuation of free IAA under inductive and non-inductive photoperiods in Chenopodium rubrum. Plant Growth Regul., 2: 91-98.
• Perilleux C., Bernier G., Kinet J.M. 1994. Circadian rhytms and the induction of flowering in the long-day grass Lolium termulentum L. Plant, Cell and Environment, 17(6): 755-761.
• Phinney B.O. 1985. Genes, gibberellins, and mutator dwarfs of Zea mays (maize). Abstr. 12th Inter. Conf. Plant Growth Subst., Heidelberg: 1.
• Popay A. J., Allen F.C. 1988. The flowering behaviour of barley grass. Proceedings, N. Zealand Weed and Pest Control Conference, 226-230.
• Razumov V.l. 1961. Sreda i razvitie rastenij. Moskva - Leningrad, Sel'chozizdat.
• Rudakova M.N. 1950. Osennie založenie socvetij-sultanov u lugovogo lisochvosta. Trudy Gorkovskogo selskochozjajstvennogo instituta, Gorkij, 6(2): 112-114.
• Rytova N.G. 1982. Sposob založenija bokovoj počki u zlakov (Poacea) i priroda predlista i jego mezdouzlija. Dvuosnyj metamer kak strukturnaja jedenica tela rastenija zlakov. Botan. žurnál, 67(7): 913-924.
• Rzanova J.I. 1957. Biologičeskie osnovy kultury mnogoletnich zlakov. Izd. MGU, Moskva.
• Sabinin D.A. 1963. Fiziologija razvitija rastenij. Moskva, AN SSSR.
• Sachs J. 1880. Uber die Wirkung der ultravioletten Strahlen auf die Blutenbildung. Arbeiten Bot. Inst. Wurzburg, 3: 372-388.
• Sanderson M.A. 1992. Morphological development of switchgrass and kleingrass. Agronomy Journal 84(3): 415-419.
• Sapegin A.A. 1940. Determinacionnye periody v razvitii kolosa pšenicy i ich značenie dla opredelenija srokov podkormki i polivov. Izv. AN SSSR, ser. biol., 4: 185-189.
• Skripčinskij V.V. 1958. Nekotoryje zakonomernosti formirovanija kusta u mnogoletnich rychlokustovych zlakov v pervom i posledujuščie gody žizni v sravnenii s rod vennymi im mnogoletnimi zlakami. Dokl.AN SSSR, 118(4): 829-832.
• Skripčinskij V.V. 1971. Genetika fotoperiodizma pokrytosemennych. Genetika, 1: 140-152.
• Skripčinskij V.V. 1975. Fotoperiodyzm, jego proischozdenie i evolucija. Leningrad, Nauka.
• Stanys V.A., Slesaravičius A.K. 1985. Regeneracja rastenij u kulture tkanej i kletok rajgrasov, ovsjanic i ich gibridov (Metodičeskie rekomendacii). Univ. Wilnius, 1-23.
• Suvorova T.N. 1960. Osnovnye etapy v razvitii i žiznedejateťnosti pobegov u zlakov. Botan. Žurn., 45(6): 812-822.
• Suvorova T.N. 1961. Tipy pobegov u zlakov. Botan. Žurn., 46 (2): 208-211.
• Tatarinova N.K. 1958. O vzaimootnošenijach pobegov v kuste lugovogo zlaka. Fiziologija rastenij, 5: 445-447.
• Teske E. 1988. Hipoteza florigenu po 50 latach. Wiadomości Botaniczne, 32(2): 95-104.
• Tran Thanh Van M., Trink H. 1978. Morphogenezis in thin cell layers: concept, methodology and results. Proc. 4th Intern.Congr.Plant Tissue and Cell Cult., Ed.T.A.Thorpe, Calgary (Canada), 37-48.
• Wagner E. 1977. Molecular basis of physiological rhytmus. Integration of activity in the higher plant. Ed. D.H. Jennings, Cambridge, Univ.press, 33-72.
• Waoner E., Cummig B.G. 1970. Betacyanum accumulation, chlorophyll content and flower initiation in Chenopodium rubrum as related to endogenous rhythmicity and phytochrome action. Canad.J.Bot., 48: 1-18.
• Wellensiek S.J. 1960. Les reactions photoperiodiques des plantes de journee courte. C.r. Acad, agr. France, 46.
• Wellensiek S.J. 1976. A genetical look on flower formation in Silene armeria L. Etudes de biologie vegetable, Hommage au Prof.Pierre Chouard. Ed.R.Jacques P., 19: 301-312.
• Wellensiek S.J. 1977. Dividing Cells as the Prerequiste for Vernalisation. Plant Physiol., 39(5): 832-835.
• Wiebeh J. 1989. Vernalisation von wichtigen Gemusearten - Ein Uberblick. Gartenbauwissenschaft, 54(3): 97-104.
• Wilson D., Thomas R.G. 1971. Flowering responses to daylenghth and temperature in Dactylis glomerata L. N.Z.J. Bot., 9(2): 307-321.
• Żurbicki Z. 1974. Metodyka doświadczeń wazonowych. PWR i L, Warszawa.