Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của stress nhiệt độ cao lên sự nảy mầm của hạt phấn bông trong quá trình phát triển bông non
Tóm tắt
Giai đoạn sinh sản của cây có hoa rất nhạy cảm với các tác động của nhiệt độ cao. Nhiệt độ cao là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng sống của hạt phấn ở bông upland (Gossypium hirsutum). Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định mối quan hệ giữa tỷ lệ nảy mầm hạt phấn bông và nhiệt độ bằng cách đánh giá sự nảy mầm của hạt phấn của bốn giống bông upland in vitro ở các nhiệt độ khác nhau trong giai đoạn ra hoa. Kết quả cho thấy tỷ lệ nảy mầm hạt phấn in vitro có liên quan đến nhiệt độ nuôi cấy trong quá trình nảy mầm và nhiệt độ trong quá trình phát triển bông non. Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến sự phát triển và nảy mầm của hạt phấn, và khả năng chịu nhiệt độ cao khác nhau giữa các giống bông. Tỷ lệ nảy mầm hạt phấn giảm nhanh chóng khi nhiệt độ nuôi cấy thay đổi từ 30 đến 39 °C. Nhiệt độ nuôi cấy 35 °C có thể là nhiệt độ quan trọng đối với sự chuyển đổi khả năng sống của hạt phấn và có thể được sử dụng để sàng lọc các giống bông có hạt phấn có khả năng chịu nhiệt độ cao. Trước giai đoạn nhiệt độ cao, những giống có tỷ lệ giảm tỷ lệ nảy mầm hạt phấn dưới 41% ở 35 °C so với tỷ lệ ở 30 °C có thể được coi là giống chịu nhiệt độ cao, và những giống có tỷ lệ giảm tỷ lệ nảy mầm hạt phấn lớn hơn 41% có thể được coi là giống nhạy cảm. Stress nhiệt độ cao đối với sự nảy mầm hạt phấn in vitro lớn hơn 30 °C, và stress nhiệt độ cao cho sự phát triển bông non có thể lớn hơn 33 °C. Sự giữ quả có ý nghĩa đáng kể; nó có tương quan tích cực với tỷ lệ nảy mầm hạt phấn và tương quan âm với nhiệt độ trong giai đoạn nhiệt độ cao. Nghiên cứu này đã cung cấp một phương pháp để sàng lọc nhanh chóng các giống (dòng) có hạt phấn chịu nhiệt độ cao trong chương trình chọn giống bông upland.
Từ khóa
#Nhiệt độ cao #hạt phấn #bông upland #tỷ lệ nảy mầm #sức sống hạt phấn #chọn giốngTài liệu tham khảo
Barrow JR (1983) Comparisons among pollen viability measurement methods in cotton. Crop Sci 23:734–736
Craufurd PQ, Prasad PVV, Kakani VG, Wheeler TR, Nigam SN (2003) Heat tolerance in groundnut. Field Crop Res 80:63–77
Cross RH, McKay SAB, McHughen AG, Bonham-Smith PC (2003) Heat-stress effects on reproduction and seed set in Linum usitatissimum L. (flax). Plant Cell Environ 26:1013–1020
Erickson AN, Markhart AH (2002) Flower development stage and organ sensitivity of bell pepper (Capsicum annuum L.) to elevated temperature. Plant Cell Environ 25:123–130
Ganguly AR, Steinhaeuser K, Erickson III DJ, Branstetter M, Parish E, Singh N, Drake JB, Buja L (2009) Higher trends but larger uncertainty and geographic variability in 21st century temperature and heat waves. PNAS 106:15555–15559
Goldberg RB, Beals TP, Sanders PM (1993) Anther development: basic principles and practical applications. Plant Cell 5:1217–1229
Herrero MP, Johnson RR (1980) High temperature stress and pollen viability of maize. Crop Sci 20:796–800
Kakani VG, Prasad PVV (2002) Response of in vitro pollen germination and pollen tube growth of groundnut (Arachis hypogaea L.) genotypes to temperature. Plant Cell Environ 25:1651–1661
Kakani VG, Reddy KR, Koti S (2005) Differences in in vitro pollen germination and pollen tube growth of cotton cultivars in response to high temperature. Ann Bot 96:56–67
Lee HW, Kim EJ, Park SS, Choi JH (2012) Effects of climate change on the thermal structure of lakes in the Asian Monsoon Area. Clim Change 112:859–880
Levitin B, Richter D, Markovich I (2008) Arabinogalactan proteins 6 and 11 are required for stamen and pollen function in Arabidopsis. Plant J 56:351–363
Liu Z, Yuan YL (2006) Screening for high-temperature tolerant cotton cultivars by testing in vitro pollen germination, pollen tube growth and boll retention. J Integr Plant Biol 48:706–714
Ma P, Huang J, Cao G, Xu W (2010) Influence of temperature on corona discharge treatment of cotton fibers. Fiber Polym 11:941–945
Mei YJ, Guo WF, Fan SL, Song MZ, Pang CY, Yu SX (2014) Analysis of decision-making coefficients of the lint yield of upland cotton (Gossypium hirsutum L.). Euphytica 196:95–104
Meyer VG (1966) Environmental effects on the differentiation of abnormal cotton flowers. Am J Bot 53:976–980
Misra OP, Kalra P, Rathore SKS, Sinha P (2012) Effect of increasing temperature due to depletion of ozone layer caused by CFC on the dynamics of two competing populations: a model. J Appl Math Comput 38:279–293
Prasad PVV, Craufurd PQ, Summerfield RJ (1999) Fruit number in relation to pollen production and viability in groundnut exposed to short episodes of heat stress. Ann Bot 84:381–386
Reddy KR, Kakani VG (2007) Screening Capsicum species of different origins for high temperature tolerance by in vitro germination and pollen tube length. Sci Hortic 112:130–135
Reddy KR, Reddy VR, Hodges HF (1992a) Effects of temperature on early season cotton growth and development. Agron J 84:229–237
Reddy KR, Hodges HF, Reddy VR (1992b) Temperature effects on cotton fruit retention. Agron J 84:26–30
Reddy KR, Davidonis GH, Johnson AS, Vinyard BT (1999) Temperature regime and carbon dioxide enrichment alter cotton boll development and fiber properties. Agron J 91:851–858
Rodriguez-Garay B, Barrow JR (1988) Pollen selection for heat tolerance in cotton. Crop Sci 28:857–859
Sakata T, Takahashi H, Nishiyama I, Higashitani A (2000) Effects of high temperature on the development of pollen mother cells and microspores in barley Hordeum vulgare L. J Plant Res 113:395–402
Salem MA, Kakani VG, Koti S, Reddy KR (2007) Pollen-based screening of soybean genotypes for high temperatures. Crop Sci 47:219–231
Sarvella P (1964) Variation of cytoplasmic male-sterile cotton with environment. Abstracts of the Annual Meetings of the American Society of Agronomy held at Kansas City, Missouri, pp 78–79
Sato S, Peet MM, Thomas JF (2002) Determining critical pre- and post-anthesis periods and physiological processes in Lycopersicon esculentum Mill. exposed to moderately elevated temperatures. J Exp Bot 53:1187–1195
Singh SK, Kakani VG, Brand D, Baldwin B, Reddy KR (2008) Assessment of cold and heat tolerance of winter-grown canola (Brassica napus L) cultivars by pollen-based parameters. J Agron Crop Sci 194:225–236
Su BD, Jiang T, Jin WB (2006) Recent trends in observed temperature and precipitation extremes in the Yangtze River basin, China. Theor Appl Climatol 83:139–151
Wheeler TR, Craufurd PQ, Ellis RH, Porter JR, Vara Prasad PV (2000) Temperature variability and the yield of annual crops. Agric Ecosyst Environ 82:159–167
Young LW, Wilen RW (2004) High temperature stress of Brassica napus during flowering reduces micro-and megagametophyte fertility, induces fruit abortion, and disrupts seed production. J Exp Bot 396:485–495
Zhu J, Chen H, Li H (2008) Defective in tapetal development and function is essential for anther development and tapetal function for microspore maturation in Arabidopsis. Plant J 55:266–277
Zinn KE, Tunc-Ozdemir M, Harper JF (2010) Temperature stress and plant sexual reproduction: uncovering the weakest links. J Exp Bot 61:71959–71968