RU2460280C1 - Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную - Google Patents
Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460280C1 RU2460280C1 RU2011118041/10A RU2011118041A RU2460280C1 RU 2460280 C1 RU2460280 C1 RU 2460280C1 RU 2011118041/10 A RU2011118041/10 A RU 2011118041/10A RU 2011118041 A RU2011118041 A RU 2011118041A RU 2460280 C1 RU2460280 C1 RU 2460280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lux
- plants
- phase
- light
- plant
- Prior art date
Links
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 241000169203 Eichhornia Species 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 240000003826 Eichhornia crassipes Species 0.000 title claims abstract description 7
- 241001632576 Hyacinthus Species 0.000 claims abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 29
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 abstract description 5
- 241000218922 Magnoliophyta Species 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009363 floriculture Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229930195732 phytohormone Natural products 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000008511 vegetative development Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области физиологии растений, в частности биотехнологии. Способ перевода растения водного гиацинта (Eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную включает изменение режима освещения растений, отличающийся тем, что для растений гиацинта, выращенных со сменой темновой и световой фазы и освещением от 7 до 120 тыс. лк, в период световой фазы устанавливают уровень освещенности в последовательности: высокий (4-120 тыс.лк) - низкий (7-3000 лк) - высокий (4-120 тыс.лк), причем уровень освещенности меняют однократно или ежесуточно, а для растений, выращенных при непрерывном освещении интенсивностью 7-15 тыс. лк, уровень освещенности снижают однократно или ежесуточно до 600-2000 лк на 3-5 часов или до 7-20 лк на 10-20 часов. Изобретение позволяет повысить синхронность и массовость зацветания растений водного гиацинта в заранее известные сроки. 4 ил., 6 пр.
Description
Изобретение относится к области физиологии растений, в частности биотехнологии и сельскому хозяйству, а именно к способам регуляции цветения растений, и может быть использовано в кормопроизводстве, технологиях ремедиации загрязненных водоемов, мелиорации заболоченных территорий и цветоводстве для массового производства семенного материала.
Известен способ регуляции цветения растений температурным режимом. Выдержка растений в условиях низких положительных температур в течение определенного времени (вернализация) приводит к цветению при переводе в нормальные температурные условия (Физиология растений: Учебник для студ. ВУЗов / Н.Д.Алехина. Ю.В.Балнокин, В.Ф.Гавриленко и др. Под ред. И.П.Ермакова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 640 с.)
Известны способы регуляции цветения условиями питания. Если в растении много соединений азота, то оно будет расти, а если углеводы преобладают над азотом, то растение цветет.Выращивание растений на богатой азотом среде в условиях недостаточного освещения обусловливает вегетативное развитие. На бедной среде в условиях достаточной освещенности в растении баланс смещается в сторону углеводов и растение начинает цвести. Другой вариант реализации такого способа - использование «плодового пояса», затрудняющего отток сахаров из листьев растения и вызывающего его цветение (Физиология растений: Учебник для студ. ВУЗов / Н.Д.Алехина. Ю.В.Балнокин, В.Ф.Гавриленко и др. Под ред. И.П.Ермакова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 640 с.).
Известен способ регуляции цветения стресс-факторами. Для стимуляции цветения растения некоторое время вообще не поливают или снижают степень увлажнения почвы. Для разных растений может потребоваться период засухи от 1 до 6 месяцев (Физиология растений: Учебник для студ. ВУЗов / Н.Д.Алехина, Ю.В.Балнокин, В.Ф.Еавриленко и др. Под ред. И.П.Ермакова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 640 с.).
Известны способы регуляции цветения путем обработки растений раствором действующего вещества - фитогормонами, пектиновыми фрагментами клеточных стенок, липохитоолигосахаридами, олигогалактуроновые кислоты, нитробензолом и др. (Патент РФ 2197816, А01Н 4/00. опубл. 10.02.2003).
Известны способы управления цветением растений, основанные на генетической трансформации растений, изменяющей реакцию растений на внешние факторы, и использовании специальных внешних индукторов цветения (Патент РФ 2241753, C12N 15/82, C12N 15/11, опубл. 10.12.2004).
Наиболее близким к заявленному изобретению, взятым за прототип, является способ управления цветением растений, включающий изменение режима освещения растений, в котором переход из вегетативной фазы к репродуктивной вызывается заданием определенного соотношения темновой и световой фазы, последовательности изменения этого соотношения или увеличением интенсивности освещения в световой фазе, компенсирующем недостаточную длину дня (Thomas В.Light signals and flowering. J.Exp. Botany, 2006. Vol.57. №13. P.3387-3393). Этот способ основан на актиноритмизме растений (Мошков Б.С. Актинометризм растений. М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с.), т.е. способности растений качественно и количественно оценивать режим освещения. Реакция растений на соотношение световой и темновой фазы и его (соотношения) динамику называется фотониктопериодизмом (Чайлахян М.Х. Регуляция цветения высших растений. М.: Наука, 1988. - 560 с.).
Недостатком всех известных способов, включая прототип, является то, что при таких способах воздействия на водный гиацинт (Eichhornia crassipes) может наблюдаться лишь спорадическое зацветание одиночных растений.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа перевода растения водного гиацинта (Eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную с целью повышения синхронности и массовости зацветания растений водного гиацинта в заранее известные сроки, в том числе для использования в технологии производства его семян.
Поставленная задача решается тем, что способ перевода растения водного гиацинта (Eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную включает изменение режима освещения растений, но в отличие от прототипа для растений гиацинта, выращенных со сменой темновой и световой фазы и освещением от 7 до 120 тыс.лк, в период световой фазы устанавливают уровень освещенности в последовательности, высокий (4-120 тыс.лк) - низкий (7-3000 лк) - высокий (4-120 тыс.лк), причем уровень освещенности меняют однократно или ежесуточно, а для растений, выращенных при непрерывном освещении интенсивностью 7-15 тыс.лк, уровень освещенности снижают однократно или ежесуточно до 600-2000 лк на 3-5 часов или до 7-20 лк на 10-12 часов. Для разового зацветания растений уровень освещенности в течение световой фазы можно менять однократно в последовательности: высокий - низкий - высокий, а затем следуют дни с высоким уровнем освещенности.
При непрерывном освещении для разового зацветания уровень освещенности снижают однократно.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Растения водного гиацинта растут на 10-24-часовом световом дне при постоянной освещенности от 7 до 120 тыс.лк и температуре 18-25°С в течение 2-3 месяцев. Уровень освещенности в лабораторных условиях задается мощностью, количеством ламп и расстоянием от ламп до растений, на открытом воздухе, под солнцем, наличием или отсутствием тени. В лабораторных условиях опытах использовались светильники с натриевыми лампами ДНаТ-125 и люминесцентные лампы низкого давления ЛБ-40. Длительность световой фазы задается таймером. Освещенность определяется люксметром. При изменении мощности постоянного светового потока, падающего на растения, соотношения световой и темновой фаз. последовательности изменения (увеличения или уменьшения) соотношения световой и темновой фаз, временного охлаждения растений до 5-15°С - все растения оставались в вегетативной фазе.
В опытах с наличием темновой фазы для перехода растений к цветению после 1/3 длительности световой фазы интенсивность освещения снижают до 600-2000 лк путем отключения части ламп, увеличения расстояния от ламп до растений или укрыванием растений полупрозрачным материалом на время, равное 1/3 длительности светового периода, а затем восстанавливают прежний уровень освещенности. Процедуру выполняют ежесуточно или однократно (см. рис.1 и рис.2 для 12-часового светового дня).
При непрерывном (24-часовом) освещении интенсивностью 7-15 тыс.лк для перехода растений к цветению возможны два варианта воздействия. В первом интенсивность освещения снижают до 600-2000 лк на время 3-5 часов однократно или ежесуточно. Другой вариант - снижение интенсивности освещения до 5-20 лк на 10-12 часов однократно или периодически раз в сутки (см. рис 3 и 4). Примеры конкретного применения изобретения приведены ниже.
Пример 1. Растения водного гиацинта (Eichhornia crassipes), выращенные на 12-часовом световом дне при освещенности 15-120 тыс.лк, переводят на следующий режим освещения: 4 часа - 15-120 тыс.лк, 4 часа - 1-2 тыс.лк, 4 часа 15-20 тыс.лк. Через 5-8 суток растения зацветают.
Пример 2. Растения водного гиацинта, выращенные на 24-часовом световом дне (непрерывное освещение) при освещенности 7-10 тыс.лк, переводят на следующий режим освещения: 4 часа - 0.6-1,5 тыс.лк, 20 часов - 7-10 тыс.лк. Через 7-10 суток растения зацветают.
Пример 3. Растения водного гиацинта, выращенные на 14-часовом дне при освещенности 7-10 тыс.лк, переводят на следующий режим освещения: 14 часов - 7-10 тыс.лк, 10 часов - 5-20 лк. Через 9-12 суток все растения зацветают.
Пример 4. Растения водного гиацинта, выращенные на 14-часовом дне при освещенности 7-10 тыс.лк, переводят на одни сутки в режим освещения: 5 часов - 7-10 тыс.лк, 4 часа, 1-2 тыс.люкс, 5 часов - 7-10 тыс.лк, а в последующий период на 14-часовой световой день при освещенности 7-10 тыс.лк. Через 6-8 суток растения зацветают.
Пример 5. Растения водного гиацинта, выращенные на 16-17-часовом дне при освещенности 50-120 тыс.лк переводят на одни сутки в режим освещения: 7 часов - 50-120 тыс.лк, 4 часа - 3 тыс.лк, 5 часов - 50 тыс.лк. Через 6-8 суток растения зацветают.
Пример 6. Растения водного гиацинта, выращенные на 16-17-часовом дне при освещенности 7-9 тыс.лк, переводят на одни сутки в режим освещения: 5 часов - 4-5 тыс.лк, 4 часа - 0.6-1.5 тыс.лк. 5 часов - 4-5 тыс.лк, а в последующий период на 14-часовой световой день при освещенности 4-5 тыс.лк. Через 6-8 суток растения зацветают.
Таким образом, в результате разработки заявляемого изобретения выявлен новый тип внешнего фактора, регулирующего переход растения из вегетативной фазы в репродуктивную, и новый тип реакции растений на свет как сигнальный фактор - фотосциопериодизм. Растения отвечают постоянным цветением на периодически повторяющиеся изменения интенсивности освещения в порядке темнота - высокий - низкий - высокий или чередование высокого и низкого уровня интенсивности в условиях непрерывного освещения. Как и в известной форме актиноритмизма фотониктопериодизме. в фотосциопериодизме обнаружен эффект последействия. Достаточно одних или нескольких суток с переменной интенсивностью освещения, чтобы потом растения зацвели на освещении с постоянной интенсивностью (фотосциопериодическая индукция). Для фотосциопериодической индукции обязательно наличие периода низкого уровня освещенности между периодами интенсивного освещения.
Переход из репродуктивной фазы в вегетативную осуществляется длительным (2-3 недели) освещением с постоянной интенсивностью в течение световой фазы.
Claims (1)
- Способ перевода растения водного гиацинта (Eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную, включающий изменение режима освещения растений, отличающийся тем, что для растений гиацинта, выращенных со сменой темновой и световой фазы и освещением от 7 до 120 тыс лк, в период световой фазы устанавливают уровень освещенности в последовательности высокий (4-120 тыс.лк) - низкий (7-3000 лк) - высокий (4-120 тыс.лк), причем уровень освещенности меняют однократно или ежесуточно, а для растений, выращенных при непрерывном освещении интенсивностью 7-15 тыс лк, уровень освещенности снижают однократно или ежесуточно до 600-2000 лк на 3-5 ч или до 7-20 лк на 10-20 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118041/10A RU2460280C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011118041/10A RU2460280C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2460280C1 true RU2460280C1 (ru) | 2012-09-10 |
Family
ID=46938645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011118041/10A RU2460280C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460280C1 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197816C2 (ru) * | 2000-06-21 | 2003-02-10 | Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН | Способ регуляции цветения растений in vivo |
-
2011
- 2011-05-04 RU RU2011118041/10A patent/RU2460280C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197816C2 (ru) * | 2000-06-21 | 2003-02-10 | Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН | Способ регуляции цветения растений in vivo |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТАРАКАНОВ И.Г. Фоторегуляция в адаптивных стратегиях овощных растений, Автореферат, 2007. KING RW, Regulation of flowering in the long-day grass Lolium temulentum by gibberellins and the FLOWERING LOCUC T gene, Plant Physiol, 2006, Jun, 141(2), 498-507. ADAMS S, Interaction between the light quality and flowering time pathways in arabidopsis, Plant J, 2009, Oct, 60(2), 257-267. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Magagnini et al. | The effect of light spectrum on the morphology and cannabinoid content of Cannabis sativa L. | |
| Gras et al. | SMZ/SNZ and gibberellin signaling are required for nitrate-elicited delay of flowering time in Arabidopsis thaliana | |
| Schippers | Transcriptional networks in leaf senescence | |
| Franklin et al. | Interaction of light and temperature signalling | |
| Albert et al. | Temperature is the key to altitudinal variation of phenolics in Arnica montana L. cv. ARBO | |
| Clapham et al. | Latitudinal cline of requirement for far‐red light for the photoperiodic control of budset and extension growth in Picea abies (Norway spruce) | |
| Fierro et al. | Ultraviolet-B radiation stimulates downward leaf curling in Arabidopsis thaliana | |
| Oravec et al. | The adaptive nature of the plant circadian clock in natural environments | |
| Pintó-Marijuan et al. | Drought stress memory in the photosynthetic mechanisms of an invasive CAM species, Aptenia cordifolia | |
| CN103238455A (zh) | 一种促成牡丹冬季开花的花期调控方法 | |
| CN104482445A (zh) | 智能调光led植物灯及其智能调光系统 | |
| Zheng et al. | Spectral quality of monochromatic LED affects photosynthetic acclimation to high‐intensity sunlight of Chrysanthemum and Spathiphyllum | |
| Melloni et al. | Flowering of sugarcane genotypes under different artificial photoperiod conditions | |
| JP2013158270A (ja) | オリーブの栽培方法 | |
| JP2019024416A (ja) | イチゴ栽培方法及び大果収穫用イチゴ苗生成方法 | |
| CN102511289A (zh) | 一种盆栽桂花提早开花的调控方法 | |
| JP2007282544A (ja) | ナス科植物の栽培方法 | |
| RU2460280C1 (ru) | Способ перевода растения водного гиацинта (eichhornia crassipes) из вегетативной фазы в репродуктивную | |
| Liu et al. | UV-B regulates seasonal greening of albino leaves by modulating CsHY5-inhibiting chlorophyll biosynthesis in Camellia sinensis cv. Huangkui | |
| CN102124881B (zh) | 雁来红花期调控的方法 | |
| Eppel et al. | Low induction of non‐photochemical quenching and high photochemical efficiency in the annual desert plant Anastatica hierochuntica | |
| JP2011101616A (ja) | ３色混合光の照射による植物の栽培方法 | |
| CN102612940A (zh) | 高山杜鹃催花工艺 | |
| CN101379920B (zh) | 一种天鹅绒竹芋花期调控方法 | |
| CN104303869A (zh) | 一种诱导甘蔗开花的光源组合装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180505 |