Morphological and physiological aspects of the early phases of flower bud formation of apple

152 Pages·2012·4.8 MB·English

Morphological and physiological aspects of the
early phases of flower bud formation of apple
CENTRALE LANDBOUWCATALOGUS
0000 0751 3100
Promotor: dr. J. Tromp
hoogleraar in de tuinbouwplantenteelt, in het bijzonder de
overblijvende gewassen
1
tJtJölZo , dO^f-
Morphological and physiological aspects of the
early phases of flower bud formation of apple
F.A. Verheij
Proefschrift
ter verkrijging van de graad van doctor
in de landbouw- en milieuwetenschappen,
op gezag van de rector magnificus,
dr. C.M. Karssen,
in het openbaar te verdedigen
op maandag 15 januari 1996
des namiddags te vier uur in de Aula
van de Landbouwuniversiteit te Wageningen
2:
ï $ o - ^ ' ^ '
E;C Lic/n !:•:•:<:
LM M D;Ȇ V/UN 1 v L-.RSiTErr
WAGKNÏNGEN
CIP-DATA KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, DEN HAAG
Verheij, F.A.
Morphological and physiological aspects of the early phases of flower
bud formation of apple / F.A. Verheij. - [S.l. : s.n.]. Fig., Tab.
Thesis Wageningen. - With ref. - With summary in Dutch.
ISBN 90-5485-484-7
Subject headings: flower bud formation; apple.
Stellingen
1. Een korte plastochron en de aanwezigheid van een zeker minimum aantal
bladvormingen in de knop zijn geen inducerende factoren in de
bloemknopvorming van appel.
Dit proefschrift
2. Het antagonisme tussen de groei en bloemknopvorming bemoeilijkt de
bestudering van de bloemknopvorming bij appel in hoge mate.
Dit proefschrift
3. Tussen het tijdstip van afsluiten van de groei, het begin van de
bloemdifferentiatie en de bloemkwalitiet in het volgende voorjaar bestaat geen
rechtstreeks verband.
Dit proefschrift
4. Het feit dat polyaminen in alle tot nu toe onderzochte organismen zijn
aangetroffen, en dat hun betrokkenheid in een groot aantal fysiologische
processen is aangetoond, wijst er op dat polyaminen de ontwikkeling van
planten beïnvloeden door middel van eenzelfde fundamenteel mechanisme in
alle organismen.
5. Bij overblijvende gewassen verdient het dynamische karakter van de relatie
tussen vorm en funktie meer aandacht.
6. Binnen populaties onderzoekers is statistische kennis doorgaans niet normaal
verdeeld.
7. De in wervingsadvertenties veel gestelde eis van stress-bestendigheid wordt
overbodig indien meer waarde wordt gehecht aan het plezier hebben in het
werk.
8. Dat een natuurproduct, zoals mest, door toedoen van de mens op grote schaal
het milieu bedreigt, toont aan hoezeer het evenwicht tussen mens en natuur
is verstoord.
9. Het gebruik van de termen onderwijsinstituten" en onderzoeksscholen"
werkt verwarrend.
10. De vrees voor een teloorgang van regionale verschillen bij de éénwording van
Europa is ongegrond zolang een snoei-advies aan Nederlandse fruittelers:
"verenkelen om verkaling en verdikking tegen te gaan", door Belgische
collega's wordt vertaald met: "ontdubbel om ontbloting en aanzetting te
voorkomen".
Van Kessel, T. 1995. Vuistregels bij de snoei van appelbomen niet klakkeloos
toepassen. Fruitteelt, 85: 11-13.
11. Buitensporige mobiliteit blijkt een kwaad dat zichzelf straft: het spoor loopt
dood.
12. Ondanks de toename van de gemiddelde levensduur en de verkorting van de
gemiddelde arbeidsduur, wordt de roep dat men tijd tekort komt steeds luider.
Stellingen behorende bij het proefschrift:
'Morphological and physiological aspects of the early phases of flower bud
formation of apple'
F.A. Verheij
Wageningen, 15 januari 1996
Abstract
Verheij, F. A. 1996. Morphological and physiological aspects of the early phases
of flower bud formation of apple. Dissertation Wageningen Agricultural Uni
versity, Wageningen, The Netherlands. 148 pp.; English and Dutch summaries.
For consistent yields in apple fruit production, knowledge of the factors
affecting flower bud formation is required. The aim of this study was to gain more
insight in the role of endogenous factors in flower bud formation of apple. The
effects of temperature, applied gibberellin (GA ), the presence of fruits, defolia
4+7
tion and bending on the plastochron (the time interval between formation of suc
cessive primordia by the meristem) and the number of appendages per bud at the
start of floral differentiation were studied. Although most treatments distinctly
affected flower bud formation, the plastochron was only affected by temperature
and defoliation. Considerable variation was observed in the number of appendages
at the start of floral differentiation, which varied between cultivars, between
experiments with the same cultivar and between bud positions. It is concluded that
the length of the plastochron and the number of appendages are not critical to the
occurrence of flower bud formation.
Defoliation inhibited flower bud formation and caused an immediate reduc
tion in the soluble sugar content of the shoot. Bending slightly enhanced flower
bud formation, or had no effect, and did not affect the soluble sugar level in the
shoot, but increased starch content. The poor correlation between the assimilate
level of the shoot and the number of flower buds formed suggests that it is not a
main regulatory factor in flower bud formation.
It was further investigated whether ammonium affects flower bud formation
of apple through affecting endogenous levels of polyamines (PAs). Ammonium
and applied PAs have previously been shown to stimulate flower formation of
apple. However, due to a lack of effect of ammonium on flower bud formation in
the present work, no conclusive evidence could be given. PA levels of buds did
not greatly respond to treatments affecting flower bud formation (applied GA
4+7
and shoot bending) despite the fact that both treatments did affect flower bud
formation. PA levels did not show distinct changes during the supposed time of
floral induction and floral differentiation. It is tentatively suggested that PAs are
not major inductive stimuli of flower bud formation of apple.
Keywords: ammonium, apple, arginine, assimilates, bud morphology, defoliation,
flower bud formation, gibberellin, Malus domestica Borkh., nitrate, plastochron,
polyamines, shoot bending, shoot growth, temperature.
And pluck till time and times are done
The silver apples of the moon
The golden apples of the sun.
(Yeats)
Voorwoord
Aan de totstandkoming van dit proefschrift hebben veel mensen een
bijdrage geleverd en daarvoor wil ik iedereen hartelijk bedanken. Een aantal
mensen wil ik in het bijzonder noemen.
Allereerst ben ik mijn begeleider en promotor Prof. J. Tromp erkentelijk
voor zijn stimulerende en kritische begeleiding, zowel tijdens de uitvoering van
het onderzoek als bij het schrijven van het proefschrift. Zijn begeleiding heeft een
grote bijdrage geleverd aan de goede afronding van dit proefschrift. Oege
Borsboom was met zijn jarenlange praktijkervaring en grondige kennis van de teelt
van appelbomen een waardevolle bron van informatie die ik veelvuldig heb geraad
pleegd. Oege, je was bovendien een zeer gezellige kamergenoot. Arjen van de
Peppel ben ik zeer dankbaar voor zijn expertise en hulp bij de vele chemische
analyses. Dankzij jou kennis van de apparatuur is het niet bij malen gebleven.
Ruud Lamers, Henk Meurs en het overige kaspersoneel wil ik bedanken voor de
goede verzorging van de planten, George Martakis voor zijn hulp bij de statis
tische verwerking en Jan Peeters van Van Gaal voor de bemestingsadviezen. De
studenten Hans de Wild, Marlijn Vos en Nicole van der Werf hebben op enthou
siaste wijze meegewerkt aan dit onderzoek.
Het verrichten van promotie-onderzoek heb ik als zeer leerzaam ervaren,
niet alleen op het inhoudelijke vlak, maar ook op veel andere terreinen. Ik heb met
name geleerd dat een goede werksfeer enorm belangrijk is voor het plezier in je
werk en daarmee de productiviteit. De vakgroepsmedewerkers wil ik bedanken
voor de prettige werksfeer. Ik hoop in (een) volgende werkkring(en) weer zulke
collega's aan te treffen!
Mede door het ontbreken van uitzicht op werk heb ik de afgelopen tijd ook
als erg zwaar ervaren. Mw. L. Drees van de Geldergroep wil ik van harte bedan
ken voor het bieden van een luisterend oor, en de professionele hulp bij de (her
oriëntatie op de arbeidsmarkt. Mijn ouders, Nicole en Alfred bedank ik voor hun
betrokkenheid en steun, en ook mijn vrienden die voor de nodige hulp en afleiding
hebben gezorgd. Tenslotte, Henk, bedankt voor je geduld. Je vormde thuis een
waardevol rustpunt.
Contents
1. General introduction 1
2. The effect of temperature, applied gibberellin and the presence of
fruits on shoot growth and flower bud formation
2.1. The effect on appendage formation of spur buds 17
2.2. The effect on morphological characteristics of the flower cluster 39
3. The effect of defoliation and bending on shoot growth, bud development
and on assimilate levels of shoots in relation to flower bud formation 53
4. The effect of ammonium- and nitrate-nutrition on tissue arginine and
polyamine content in relation to shoot growth and flowering 79
5. The role of arginine and polyamines in the process of flower bud
formation. 95
6. General discussion 111
References 125
Summary 139
Samenvatting 143
Curriculum vitae 147