Wpływ na zmianę płci kwiatów roślin dyniowatych (Cucurbitaceae).

Fragmenty książki: Regulatory wzrostu i rozwoju roślin. PWN 1997

Tekst Ciekawostka - dane porównawcze powiazane z hasłem Feminizacja

Wpływ na zmianę płci kwiatów roślin dyniowatych (Cucurbitaceae). Wykorzystanie w produkcji mieszańców F1 u różnych gatunków roślin (L.S. JANKIEWICZ, R. GÓRECKI)

W produkcji warzywniczej duże znaczenie mają koszty uzyskania nasion wysokiej jakości, szczególnie mieszańców F1. W polowej produkcji takich nasion dąży się do tego, aby z dwóch komponentów rodzicielskich użytych do krzyżowania jeden miał kwiaty wyłącznie żeńskie, a drugi przeważnie męskie. Poza tym przy reprodukcji linii żeńskich występuje problem "zmuszania" roślin do wytwarzania kwiatów męskich, których normalnie prawie nie tworzą. W tej dziedzinie regulatory roślinne są wykorzystywane w celu zmiany płci kwiatów u tych samych roślin, u których to jest możliwe (np. u dyniowatych), bądź do wywołania sterylności męskiej lub żeńskiej. Rośliny dyniowate tworzą zwykle kwiaty rozdzielnopłciowe, słupkowe i pręcikowe na tej samej roślinie. Można u nich wyróżnić wiele typów kwitnienia [43], (tab. 7.1).

Wyrażanie się płci w kwiatach danej rośliny zależy od genotypu, ale także w znacznym stopniu od warunków środowiska. Już samo zagęszczenie roślin na polu zwiększa tendencję do męskości. Bujnemu wzrostowi i tworzeniu się kwiatów męskich sprzyja także długi dzień oraz stosunkowo wysoka temperatura, bliska 30°C, natomiast krótki dzień (np. 8 godz.) i stosunkowo niskie temperatury (np. 23°C w dzień i 17°C w nocy) sprzyjają tworzeniu się kwiatów żeńskich [74, 89, 123]. Jednak u niektórych odmian melona uprawianych w Hiszpanii, w warunkach szklarniowych zaobserwowano nieco inne zachowanie: rośliny wysiewane od września do listopada, czyli rosnące przy skracającym się dniu, nie wytworzyły w ogóle kwiatów żeńskich, natomiast tworzyły je rośliny wysiewane począwszy od grudnia, czyli rosnące przy wydłużającym się dniu. Maksymalna liczba kwiatów żeńskich wystąpiła u roślin sianych w maju [7]. Brak kwiatów żeńskich w okresie jesiennym może być częściowo wytłumaczony zjawiskiem zrzucania organów generatywnych na skutek słabej intensywności światła w tym okresie [61]. Silne zrzucanie pąków kwiatowych ogórka obserwowali w okresie zimowym Dax-Fuchs i inni [37].

U każdej rośliny istnieje tendencja do tworzenia kwiatów żeńskich wzrastająca ku wierzchołkowi [37]. Stąd też na roślinach jednopiennych pojawiają się najpierw kwiaty męskie, a dopiero potem żeńskie. U linii żeńskich również istnieje tendencja do tworzenia kwiatów męskich w najniższych międzywęźlach. Ujawnienie się jej zależy od warunków środowiska. Liczba tworzących się kwiatów męskich w pierwszych 10 węzłach przyjęta jest jako wskaźnik żeńskości danej linii lub jej jednopienności. Możliwe, że omawiany gradient związany jest ze stwierdzonym zmniejszającym się z wiekiem poziomem giberelin w wierzchołkach roślin [44]. Żeńskości kwiatów sprzyja także dostatek azotu i wody [29, 74, 89].

Niektóre regulatory rozwoju silnie wpływają na wyrażanie się płci w kwiatach dyniowatych. Potraktowanie młodej rośliny gibereliną pobudza tworzenie się kwiatów męskich [89,131]. Zabieg ten okazał się pomocny przy reprodukcji linii ogórka całkowicie żeńskich lub przeważnie żeńskich używanych do produkcji nasion odmian heterozyjnych. Rośliny tych linii po opryskaniu roztworem GA3 tworzyły kwiaty męskie. Dzięki temu linie te mogły być odtworzone. Nawet w tym przypadku reakcja a gibereliny zależała jednak od genotypu: niektóre linie reagowały dobrze już na roztwór o stężeniu 250 mg/L, gdy inne nie tworzyły kwiatów męskich nawet po potraktowaniu roztworem o stężeniu 2000 mg/L. Było to graniczne stężenie GA, powyżej którego występowały już objawy niepożądane [131]. Giberelina A4 działa około 10 razy silniej niż A3 (Wittwer i Bukovac 1962 cyt. [15]), jednak GA3 jest znacznie tańsza i łatwo dostępna.

Dalsze poszukiwania wykazały, że również czynniki blokujące syntezę lub działanie etylenu sprzyjają tworzeniu się kwiatów męskich. Przykładami mogą być jon srebra Ag+ stosowany zazwyczaj w postaci tiosiarczanu srebra* Ag (S2O3)2^3- albo też aminoetoksywinyloglicyna (AVG), [106]. Tiosiarczan srebra jest chętniej stosowany niż giberelina, bowiem nie powoduje zakłóceń we wzroście roślin. Giberelina wywołuje nadmierną bujność roślin, które stają się wiotkie i łamliwe. Tego zjawiska nie obserwuje się przy zastosowaniu tiosiarczanu srebra. Natomiast preparat ten stymuluje wzrost roślin w niekorzystnych warunkach świetlnych jesienią (Doruchowski, nie publ.).

Nadal jeszcze poszukuje się środków skuteczniejszych. Chodzi głównie o to, by kwiaty męskie tworzyły się na większej liczbie węzłów, przez co przedłuża się okres "męskiego" kwitnienia. Okazało się, że dodanie do tiosiarczanu srebra w stężeniu 500 mg/L retardantów wzrostu: chloromekwatu lub kwartazinu (chlorek N, N-dimetylo-N-betachloroetylo-hydrazyny) w stężeniu 1000 mg/L powodowało zwiększenie liczby kwiatów męskich na roślinach o 23-55% w porównaniu z roślinami traktowanymi samym tiosiarczanem srebra, a okres, kiedy kwiaty męskie występowały na roślinach przedłużył się o około tydzień [5]. Rezultat ten jest o tyle zastanawiający, że retardanty wzrostu normalnie przeciwdziałają giberelinie.

Również stymulowanie tworzenia się kwiatów żeńskich jest ważne zarówno w pracach hodowlanych, jak i w produkcji nasion odmian mieszańcowych F1 np. przy reprodukcji linii męskich. W niektórych krajach stosowano substancje pobudzające tworzenie się kwiatów żeńskich roślin dyniowatych, także w polowej i szklarniowej produkcji owoców.

W początkowych badaniach, w celu pobudzenia tworzenia się kwiatów żeńskich stosowano auksyny [94], zwłaszcza NAA w stężeniach 25-250 mg/L [16, 17]. Uzyskano znaczne zwiększenie się liczby kwiatów żeńskich, zarówno w uprawie szklarniowej ogórków, jak i w gruntowej, z tym, że w szklarni NAA działał silniej niż w polu, jak zresztą można się było spodziewać (w warunkach polowych występuje grubsza kutykula itd.). Wkrótce okazało się jednak, że skuteczniej niż NAA działa etefon (wskazówki firmy Amchem 1967 oraz [16, 18, 113]). Podobnie jak na ogórki, etefon działał na inne gatunki roślin dyniowatych, np. na melony [7] i różne gatunki dyni [105]. Wpływ etefonu na rośliny zależy bardzo od ich genotypu. Są odmiany podatne na działanie tego związku i oporne [45]. Stężenia etefonu stosowane dla górków szklarniowych produkowanych na owoce wynosiły przy jednokrotnym lub dwukrotnym oprysku 50-250 mg/L [28], jednak najwyższe stężenie powodowało bardzo silne zahamowanie wzrostu roślin i krzewienie się ich. W przypadku niektórych odmian ogórków szklarniowych uzyskano zwiększenie plonu (28). W uprawie polowej etefon w podobnych stężeniach powodował niewielkie zahamowanie wzrostu roślin i zwiększenie na nich liczby kwiatów żeńskich, jednak wpływ na plon występował raczej tylko w warunkach nie sprzyjających tworzeniu się kwiatów żeńskich (lato suche i upalne), [18]. W latach chłodniejszych sam układ temperatur powodował, że rośliny tworzyły dostateczną liczbę kwiatów żeńskich [18].

W cieplejszym klimacie (Stany Zjednoczone), w polowej produkcji nasion melona zastosowanie etefonu spowodowało dwukrotne, a czasem nawet kilkunastokrotne zwiększenie plonu [93]. Borkowski [18] traktował etefonem rośliny ogórka w fazie 2 liści właściwych, Lower i inni [104] stwierdzili, że optymalna była faza 3 liści, natomiast traktowanie w fazie 8-12 liści powodowało silne zahamowanie wzrostu oraz zrzucanie pąków i kwiatów obecnych na roślinie w chwili oprysku. Efekt stosowania etefonu zależy także od warunków zewnętrznych, np. Dax-Fuchs i inni [37], stosując ten związek na ogórki szklarniowe różnych linii w lipcu i w listopadzie, otrzymali bardzo różne wyniki, zależnie od terminu stosowania. Poza tym u roślin traktowanych etefonem w listopadzie występowało często masowe zrzucanie pąków i kwiatów, spowodowane prawdopodobnie niedostatkiem światła.

Oprócz wpływu na zmianę płci, regulatory rozwoju stosuje się niekiedy jako gametocydy, czyli środki unieczynniające lub zabijające męskie lub żeńskie gamety. W zestawieniu gametocydów Nickell [121] wymienia preparat Mendok dla soi i pomidora, hydrazyd maleinowy dla papryki i pomidora, T1BA dla pomidora i dyniowatych, GA3 dla kapusty i sałaty; GA4+7 stosowano też jako gametocyd dla cebuli. Innym zagadnieniem jest przywrócenie zdolności do wytwarzania żywotnego pyłku u roślin z cechą jnęskiej sterylności w celu umożliwienia ich reprodukcji. Przykładem może być zastosowanie GA3 w stężeniu 125-1000 mg/L na pomidory z cechą męskiej sterylności [90].

• Tiosiarczan srebra przygotowuje się przez dodanie AgNO3 do uwodnionego tiosiarczanu sodowego Na2S2O3. 5H2O. Do rozpuszczania należy używać wody dejonizowanej. Roztwór przechowuje się w ciemności lub w ciemnej butelce do 3 miesięcy. Opryskuje się rośliny w fazie 1-2 liści. Opryski można powtarzać co tydzień.

Żródło: http://talk.hyperreal.info/teoria-produkcja-skich-nasion-t74.html#ixzz1aSUzyCNL