Науковий журнал UDO Agrícola, том 9, No 4, жовтень-грудень 2009 р., С. 764-769

bioline

Вивчення мінливості, присутньої в зародковій плазмі молодняку ​​(Ricinus communis Л.) в перерахунку на грона, плоди та насіння

Вивчення мінливості кисті, плодів та насіння у рицини (Ricinus communis Л.) зародкова плазма

Олена MAZZANI та Edilyng RODRÍGUEZ

Національний центр сільськогосподарських досліджень, Національний інститут сільськогосподарських досліджень. Поштова пошта. 4653. Маракай, 2101, штат Арагуа, Венесуела. Електронна адреса: [email protected]

Відповідний автор

Кінець першого арбітражу: 18.08.2009

Перша редакція отримана: 15.12.2009

Номер коду: cg09091

Ключові слова: Касторові боби, рицина, молоць, ​​збір зародкової плазми, багатовимірні методи, варіація

Ключові слова: Касторова квасоля, колекція зародкової плазми, багатовимірний аналіз, мінливість

ВСТУП

Молодик або рицина (Ricinus communis L.) - рослина, що належить до сімейства молочайних, вирощується як олійне насіння для промислового використання та як декоративна рослина. Рицинова олія має безліч промислових застосувань, включаючи мастила, пластмаси, мило, гідравлічні та гальмівні рідини, фарби, барвники, лаки, фарби, холодостійку пластмасу, віск, нейлон, а також у виробництві волоконної оптики, фармацевтичних препаратів та парфумерії (Bhardwaj та ін., дев'ятнадцять дев'яносто шість).

Різні дослідження в зародковій плазмі молодих порід повідомляли про значну мінливість у різних аспектах рослини (Bhardwaj та співавт., дев'ятнадцять дев'яносто шість; Альбуркерке та Віллалобос, 1996). У порівняльному дослідженні трьох сортів та чотирьох гібридів у Маракаї, Венесуела, вміст олії виявлено від 41,7 до 48,8%, маса 100 насінин від 14 до 37 г, від 11,1 до 47,9 г насіння на рослину, урожайність від 354 до 1668 кг га -1. У цьому ж населеному пункті маса 100 насінин у 19 інтродукцій молодняку ​​становила від 19 до 91,8 г (Mazzani, 1983).

У 51 приєднанні колекції касторових бобів із Сполучених Штатів виявлено варіацію висоти рослин від 64 до 242 см, маси 100 насінин від 10 до 44 г, вмісту олії від 22% до 41% та середньої врожайності від 1000 до 2800 кг га -1 (Bhardwaj та ін., дев'ятнадцять дев'яносто шість). З іншого боку, Альбуркерке та Вільялобос (1996), вивчаючи 9 приєднань, виявили суттєві відмінності між ранністю, висотою рослини, вагою 1000 насінин, урожайністю, колючістю та вилученням капсул. Висока мінливість у відсотках насіннєвої олії (від 39,6 до 59,5%) була виявлена ​​у 36 сортів, з можливістю вибору перспективних матеріалів щодо цієї характеристики (Da Silva et al.., 1984).

У Греції дослідження адаптації 19 сучасних сортів молодців у двох місцях та за три роки показало коливання висоти рослин від 79 до 278 см та вмісту олії від 44,5 до 54,2%; остання відповідає варіаціям, виявленим у роботі. Автори зазначають, що ця зміна в основному пояснюється генотипом, а не середовищем (Koutroubas et al., 1999). При вирощуванні індекси селекції створювались з урахуванням компонентів урожаю, які на 54% ефективніші, ніж прямий відбір, заснований лише на врожайності (Salih and Khidir, 1975).

Вивчаючи варіацію в насінні 49 приєднань із колекції листя з Бразилії, шляхом аналізу основних компонентів було виявлено кумулятивну дисперсію 96,54% у перших двох основних компонентах, спостерігаючи, що довжина насіння та вага 100 насіння були найважливішими характеристиками, будучи позитивно і суттєво корельованими між ними (0,96) (Figueiredo-Neto та ін., 2004). З іншого боку, зареєстровано позитивні та значущі кореляційні зв’язки між урожайністю та вагою 100 насінин, а також між урожайністю та вмістом олії (Salih and Khidir, 1975; Bhardwaj et al., дев'ятнадцять дев'яносто шість). Інші автори зазначають, що для вибору високопродуктивних варіантів рицини слід робити акцент на кількості пучків і вазі капсул; а також довжина пучків і вага 100 насінин (Sarwar and Boota-Chaudhry, 2008).

У Венесуелі необхідно створити нові сорти з високими врожаями та з атрибутами, необхідними для виробництва товарного насіння молодняку ​​з високим вмістом олії; Для цього в Національному інституті сільськогосподарських досліджень у Маракаї, Венесуела, була створена колекція зародкової плазми як джерело мінливості, яке буде використано в програмі генетичного вдосконалення врожаю. Рідні типи молодняку, що зустрічаються на всій території країни, можуть забезпечити широкий спектр корисних генів для поліпшення врожаю. У цьому сенсі метою цієї роботи було описати мінливість колекції молюсків на основі кластерних, плодових та насінних ознак агрономічного значення.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Тринадцять приєднань колекції молюсків, включених у це дослідження, походять із штатів Арагуа, Болівар, Сукре, Лара та двох вдосконалених сортів Національного інституту сільськогосподарських досліджень (INIA) - Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP). Стихійне населення було зібрано на узбіччі дороги, у присадибних двориках, на берегах річок та на узбережжі моря, між висотами, які коливались від 0 до 430 метрів над рівнем моря.

Посів зародкової плазми проводився в Маракаї, штат Арагуа, Венесуела, на 450 метрів над рівнем моря, при 10º17 ? LN та 67º37 ? LO, у суглинних грунтах. У цьому районі середньорічна кількість опадів становить близько 1000 мм, а середньомісячні температури 24 - 26 º C. Згідно з зонами життя Венесуели, клімат регіону відповідає тропічному сухому лісу (Ewel and Madriz, 1968). Посів приєднань проводили в умовах гравітаційного зрошення на ділянках 16,66 м 2 кожного матеріалу, на відстані 1,20 м між рядами та 1,00 м між рослинами, з розрахунку три насіння на точку. Через 15 днів після появи сходів проводили проріджування, залишаючи лише одну рослину на точку.

Зародкову плазму оцінювали на 10 рослинах кожного матеріалу та на основі 11 кількісних та 5 якісних ознак, що відповідають гронам, плодам та насінню, за допомогою дескрипторів, розроблених відповідно до характеристик виду, а саме:

Безплідність або купа:

  • Форма скупчення (куляста; конічна; конічно-циліндрична; циліндрична)
  • Ущільнення плодів у гроні (1 = дуже рідкісні, 2 = рідкісні; 3 = проміжні; 4 = компактні; 5 = дуже компактні)
  • Довжина первинного грона (Lrac1ro, в середньому 10, см)
  • Кількість фруктів/пучок (Nfr/rac)
  • Вага насіння/пучка (Psem/пучок, у г),
  • Кількість насіння/пучок (Nsem/пучок, в середньому 10)

  • Дегісценція
  • Колючки
  • Вага 100 (P100fr, в г)
  • Незрілий колір плодів

  • Вага 100 (P100sem, в г)
  • Вага в 100 фруктах (PS100fr, в г)
  • Ширина (AS, в середньому 10, см)
  • Довжина (LS, в середньому 10, см)
  • Співвідношення довжини/ширини насіння (L/A)
  • Вміст олії (% олії, вираженої на сухій основі, метод Weende, AOAC, 1980).

Кількісні ознаки вивчали за допомогою аналізу основних компонентів (PCA). Внесок кожного персонажа в пояснення мінливості особин (різновидів або приєднань) визначався за допомогою власних векторів, отриманих із матриці кореляції між 11 символами. Групи подібних приєднань визначали за висхідним ієрархічним класифікаційним аналізом (CJA), використовуючи в якості критерію евклідову відстань між особами та з розрахунками на основі моментів другого порядку (M2). Було проведено описову статистику та розраховано коефіцієнт кореляції Пірсона між парами кількісних знаків.

РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

Описова статистика одинадцяти кількісних ознак представлена ​​в Таблиці 1. Варіабельність була виявлена ​​у 13 приєднаннях колекції зародкової плазми щодо вивчених ознак. Найважливіша варіація була виявлена ​​для знаків, пов'язаних з скупченнями (Psem/rac, Nsem/rac, Nfr/rac), масою насіння в 100 плодах (Psem100fr) та вагою насіння (P100Sem). Інші автори повідомляли про ці кластерні ознаки, демонструючи позитивну і значну кореляцію з врожайністю (Anjani et al., 2002). P100fr позитивно і достовірно корелював (p ≤ 0,01) з P100sem, з довжиною та шириною насіння та Psem100fr. Позитивні та дуже значущі кореляційні зв'язки також були виявлені між Nfr/rac та кількістю насіння/rac та Psem/rac; P100sem з розмірами довжина та ширина насіння; довжина насіння з Psem100fr та кількість насіння/пучок з P100sem. Фігейредо-Нето та ін. (2004) виявили подібні взаємозв'язки між ознаками насіння та вагою 100 насінин. З іншого боку, Sarwar і Boota-Chaudhry (2008) також пов’язували кластерні ознаки та вагу 100 насінин молодняку, вказуючи на те, що вони можуть свідчити про високу продуктивність у виду.

У цьому дослідженні спостерігалася незначна мінливість щодо насіннєвої олії 13 приєднань, коливаючись між 26,89 і 39,73%. Інші автори (da Silva et al., 1984; Bhardwaj та ін., 1996) повідомили про зародкову плазму з більшими коливаннями (від 22 до 59,5%) вмісту олії. Суттєві кореляційні зв'язки між компонентами врожайності та вмістом олійних культур у насінні, про які повідомляли інші автори виду (Salih and Khidir, 1975; Bhardwaj et al., 1996) в цьому дослідженні не виявлено. Найбільший вміст олії відповідав одному з традиційних сортів, висіяних дрібними фермерами в штаті Лара (39,73%), та двом іншим селекціям, зібраним на тій же площі (33,63% та 32,51%). Це може свідчити про те, що протягом багатьох років фермери робили вибір на користь типів з більшим вмістом олії та/або що вихідний матеріал, що спричинив це введення, мав високий вміст олії та/або що екологічні умови сприяли синтезу. матеріал над іншими. Сорт Енано ЦРУ представляв 32,51% олії.

Згідно з аналізом основних компонентів (табл. 2), перший компонент пояснив 47% мінливості, другий 30% і третій 10%, що накопичився, що становить 87% загальної мінливості. У першому компоненті символи P100fr, P100sem, LS, AS та Psem100fr були добре виражені. Кластерні символи (Lrac1ro, Nfr/rac Nsem/rac та Psem/rac) добре корелювали з другою віссю або компонентом. У третьому компоненті були виражені символи L/A та% олії.

На 57% відстані CJA продемонстрував формування 4 груп осіб (рис. 1), які описані нижче:

I група: включені приєднання 11, 9, 10 та 8; дрібного насіння (низькі значення AS, LS), а також низької маси насіння (P100sem і PS100fr).

ІІ група: була складена з приєднань 13, 7, 6, 5 та 2 з найвищими коефіцієнтами L/A насіння (видовжені насіння) та найбільшою (високі значення AS, LS) та проміжних P100fr.

III група: була утворена лише до приєднання 12 (сорт «Sin Espinas»). Він відокремлений від інших характеристиками своїх кластерів, які мають високі значення Lrac1ro, Nfr/rac, Psem/rac, g, NSem/rac та Psem/rac. Ці характеристики повідомляються з високою кореляцією з результатами, що може свідчити про приєднання як перспективне (Anjani et al., 2002; Фігейредо-Нето та ін., 2004)

Група IV: згруповані 3 приєднання, що відповідають місцевим сортам Курарігуа, штат Лара (4, 3 та 1), з високим вмістом P100fr та P100sem та довшими насінням (вищий LS). Це групування може свідчити про тісний взаємозв'язок між сортами, що висіваються дрібними виробниками цього населеного пункту, які можуть бути відборами того самого матеріалу.

У досліджуваних генотипах також була виявлена ​​важлива мінливість на основі якісних характеристик плодів та гронок.

Кофенетична кореляція CJA представила значення 0,984, вказуючи на те, що зменшення розмірності не призвело до втрати інформації, отримані результати були надійними.

Відповідно до щільності плодів у скупченнях, як правило, в програмах поліпшення врожаю перевагу надають розрідженим скупченням, оскільки вони запобігають пошкодженню фруктово-нудними комахами, такими як скупчення гнилей, спричинених грибами, такими як Ботритіс (Anjani та ін., 2002). У досліджуваній колекції 10% матеріалів мають дуже рідкісні згустки, 30% - розріджені, 40% - проміжне ущільнення та 20% - компактні згустки. Що стосується форми згустку, колекція представляє переважно приєднання з конічними (62%) згустками, за ними йдуть кулі з кулястими (15%) та циліндричними (15%) згустками, і лише одне приєднання має проміжний звуження (8%).

Невисокість капсул є агротехнічною характеристикою, щоб уникнути втрат насіння, які виникають через розкриття капсул, що суттєво впливає на кінцевий урожай врожаю. В аналізованій колекції єдині матеріали, що не розпадаються, відповідали продукту генетичного вдосконалення сортів («Enano» та «Sin espinas»). Решта, включаючи сорти дрібних фермерів у штаті Лара, демонстрували помітне знищення, вказуючи на те, що в регіоні фермери не зробили вибір щодо цієї характеристики, можливо, тому, що вони не мають належного молотарного обладнання. Знищення часто зустрічається в диких матеріалах, оскільки це сприяє легкому розповсюдженню насіння для виживання виду (Anjani et al.., 2002). На додаток до розкриття капсул, закінчення терміну дії або відрив плодів від грона є ще одним важливим фактором, який впливає на урожайність, спричиняючи значні втрати насіння. У досліджених матеріалах найвищий термін придатності був виявлений у деяких фермерів Лари, до 65% впалих плодів.

Були виявлені помітні варіації кольору незрілих плодів, знаходження приєднання фіолетових плодів, сірувато-зеленого, синювато-зеленого; повідомляється як типовий для виду (Alburquerque and Villalobos, 1996; Anjani et al., 2002), з воском та без нього. Лише 2 із тринадцяти генотипів мають віск (15,4%), решта - без воску.

Колекція включає приєднання плодів без жолудів (колючки) і гладких (Var. Без колючок), з щільною до розрідженою колючістю, неприхованих плодів (сорти ? Без колючок ? і ? Енано ЦРУ ?) і з різним ступенем вилучення і закінчення терміну дії плодів (Альбуркерке та Вільялобос, 1996). Грона конічної, циліндрично-конічної, кулястої форми, з різним ступенем ущільнення плодів в гроні (від дуже рідкісних до дуже компактних). Широкі морфологічні варіації виявлені в колекціях зародкової плазми цього виду (Alburquerque and Villalobos, 1996; Anjani et al.., 2002; Bhardwaj та ін., дев'ятнадцять дев'яносто шість).

Лише два матеріали з колекції (із штату Лара) показали різницю в межах одного приєднання, головним чином з точки зору морфологічних ознак групи (форми та ущільнення). Інші приєднання, включаючи дикі, показали високу однорідність, оскільки вони могли вказувати на ізоляцію між популяціями на місцях збору та великою кількістю пилку тієї самої рослини біля жіночих квітів, уникаючи перехресного запилення (Anjani et al.., 2002).

ВИСНОВКИ

У колекції молочної зародкової плазми, що підлягає дослідженню, виявлено мінливість на основі важливих кількісних ознак, що вивчались, як компонентів продуктивності. Якісні морфологічні ознаки плодів та пучків також продемонстрували важливу диференціацію у досліджуваних генотипах. Варіації, виявлені в колекції молюсків, можуть зробити досліджувану гермплазму базовим матеріалом для її безпосереднього та потенційного використання в програмах поліпшення врожаю.

ЦИТУВАНА ЛІТЕРАТУРА