UDO Agrícola Scientific Journal, том 9, № 4, октомври-декември 2009 г., стр. 764-769

официален

Изследване на вариабилността, налична в зародишната зародишна плазма (Ricinus communis L.) по отношение на гроздове, плодове и семена

Изследване на вариабилността на кистерите, плодовете и семената в рицина (Ricinus communis L.) зародишна плазма

Елена MAZZANI и Edilyng RODRÍGUEZ

Национален център за земеделски изследвания, Национален институт за земеделски изследвания. Пощенска поща. 4653. Маракай, 2101, щат Арагуа, Венецуела. Имейл: [email protected]

Автора за кореспонденция

Край на първия арбитраж: 18.08.2009

Получена първа редакция: 15.12.2009 г.

Кодов номер: cg09091

Ключови думи: Рицинови зърна, рицина, мутра, събиране на зародишна плазма, многомерни методи, вариация

Ключови думи: Рицинови зърна, събиране на зародишна плазма, многовариатен анализ, вариабилност

ВЪВЕДЕНИЕ

Размаха или рицина (Ricinus communis L.) е растение, принадлежащо към семейство Euphorbiaceae, отглеждано като маслодайно семе за индустриална употреба и като декоративно растение. Рициновото масло има множество индустриални приложения, включително смазочни материали, пластмаси, сапуни, хидравлични и спирачни течности, бои, оцветители, лакове, мастила, студоустойчиви пластмаси, восъци, найлон и в производството на оптични влакна, продукти, фармацевтични продукти и парфюми (Bhardwaj et al., деветнадесет и деветдесет и шест).

Различни проучвания в зародишната зародишна плазма съобщават за значителна променливост в различни аспекти на растението (Bhardwaj et al., деветнадесет и деветдесет и шест; Албуркърки и Вилалобос, 1996). В сравнително проучване на три сорта и четири хибрида в Маракай, Венецуела, съдържанието на масло е установено между 41,7 и 48,8%, тегло от 100 семена между 14 и 37 g, от 11,1 до 47,9 g семена на растение, добиви от 354 до 1668 кг ха -1. В същото населено място теглото на 100 семена при 19 въвеждания на мутрата варира между 19 и 91,8 g (Mazzani, 1983).

При 51 присъединявания от колекцията рицинови зърна от Съединените щати е установена промяна във височината на растенията от 64 до 242 см, теглото на 100 семена от 10 до 44 г, съдържанието на масло от 22% до 41% и средните добиви от 1000 до 2800 кг ха -1 (Bhardwaj et al., деветнадесет и деветдесет и шест). От друга страна, Alburquerque и Villalobos (1996), изучавайки 9 присъединявания, откриват значителни разлики между ранността, височината на растението, теглото на 1000 семена, добива, spinosity и dehiscence на капсулите. Установена е висока вариабилност в процента на семената (39,6 до 59,5%) при 36 сорта, с възможност за избор на обещаващи материали по отношение на тази характеристика (Da Silva et al.., 1984).

В Гърция, проучване за адаптация на 19 съвременни сортови сортове на две места и три години, показва вариация във височината на растенията от 79 до 278 см и от 44,5 до 54,2% в съдържанието на масло; последният е съобразен с вариацията, открита в изпълнението. Авторите посочват, че тази вариация се дължи предимно на генотип, а не на околната среда (Koutroubas et al., 1999). При отглеждането са създадени селекционни индекси, като се вземат предвид компонентите на добива, които са 54% по-ефективни от директния подбор, базиран само на добива (Salih и Khidir, 1975).

При изследване на вариацията в семената на 49 присъединявания от колекция от млечници от Бразилия, чрез анализ на основните компоненти е установена кумулативна дисперсия от 96,54% в първите два основни компонента, като се наблюдава, че дължината на семето и теглото на 100 семената са били най-важните характеристики, като са положително и значително корелирани между тях (0,96) (Figueiredo-Neto и др., 2004). От друга страна, са докладвани положителни и значими корелации между добива и теглото на 100 семена и между добива и съдържанието на масло (Salih и Khidir, 1975; Bhardwaj et al., деветнадесет и деветдесет и шест). Други автори посочват, че при избора на високопродуктивни варианти на рицина, трябва да се наблегне на броя на гроздовете и теглото на капсулите; както и дължината на гроздовете и теглото на 100 семена (Sarwar и Boota-Chaudhry, 2008).

Във Венецуела е необходимо да се създадат нови сортове с високи добиви и с атрибути, необходими за производството на търговски семена от млечни продукти с високо съдържание на масло; За тази цел в Националния институт за селскостопански изследвания в Маракай, Венецуела е създадена колекция от зародишни плазми като източник на променливост, който да се използва в програма за генетично подобрение на културата. Местните видове мутрата, открити в цялата национална територия, могат да осигурят широк спектър от полезни гени за подобряване на реколтата. В този смисъл целта на настоящата работа е да опише променливостта на колекцията от личинки въз основа на клъстерни, плодови и семенни характеристики от агрономично значение.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Тринадесетте присъединения на колекцията от млечници, включени в това проучване, идват от щатите Арагуа, Боливар, Сукре, Лара и два подобрени сорта от Националния институт за земеделски изследвания (INIA) -Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP). Спонтанните популации бяха събрани край пътя, в домашните дворове, бреговете на реките и крайбрежието, между височини, които варираха между 0 и 430 метра над морското равнище.

Засяването на зародишната плазма се извършва в Маракай, щат Арагуа, Венецуела, на 450 метра надморска височина, при 10º17 ? LN и 67º37 ? LO, в глинести почви. Районът има средногодишни валежи от около 1000 mm и средни месечни температури от 24 - 26 º C. Според зоните на живот на Венецуела климатът на региона съответства на тропическа суха гора (Ewel and Madriz, 1968). Засяването на присъединяванията се извършва при гравитачно напояване, на парцели от 16,66 m 2 от всеки материал, на разстояния от 1,20 m между редовете и 1,00 m между растенията, в размер на три семена на точка. 15 дни след поникването се извършва изтъняване, оставяйки по едно растение на точка.

Зародишната плазма се оценява върху 10 растения от всеки материал и въз основа на 11 количествени и 5 качествени знака, съответстващи на гроздове, плодове и семена, като се използват дескриптори, разработени според характеристиките на вида, а именно:

Безплодие или куп:

  • Форма на клъстера (кълбовидна; конична; конично-цилиндрична; цилиндрична)
  • Уплътняване на плодовете в гроздовете (1 = много рядко, 2 = рядко; 3 = междинно; 4 = компактно; 5 = много компактно)
  • Дължина на основния куп (Lrac1ro, средно 10, в см)
  • Брой плодове/китка (Nfr/rac)
  • Тегло на семената/гроздовете (Psem/грозд, в g),
  • Брой семена/китка (Nsem/китка, средно 10)

  • Дехисценция
  • Тръни
  • Тегло 100 (P100fr, в g)
  • Незрял цвят на плодовете

  • Тегло 100 (P100sem, в g)
  • Тегло в 100 плода (PS100fr, в g)
  • Ширина (AS, средно 10, в см)
  • Дължина (LS, средно 10, в см)
  • Съотношение дължина/ширина на семената (L/A)
  • Съдържание на масло (% масло, изразено на суха основа, метод Weende, AOAC, 1980).

Количествените признаци бяха изследвани чрез анализ на основните компоненти (PCA). Приносът на всеки знак в обяснението на променливостта на индивидите (разновидности или присъединения) се определя чрез собствените вектори, получени от матрицата на корелация между 11-те знака. Групите от подобни присъединения бяха определени чрез възходящ йерархичен класификационен анализ (CJA), като се използва евклидовото разстояние между индивидите като критерий и с изчисления, базирани на моменти от втори ред (M2). Бяха проведени описателни статистически данни и коефициентът на корелация на Пиърсън беше изчислен между двойки количествени знаци.

РЕЗУЛТАТИ И ДИСКУСИЯ

Описателната статистика на единадесетте количествени знака е представена в Таблица 1. Променливостта е намерена в 13-те присъединения на колекцията от зародишна плазма по отношение на изследваните характери. Най-важната вариация беше открита за знаците, свързани с гроздовете (Psem/rac, Nsem/rac, Nfr/rac), теглото на семената в 100 плода (Psem100fr) и теглото на семената (P100Sem). Тези клъстерни знаци са докладвани от други автори, показващи положителна и значителна корелация с добива (Anjani et al., 2002). P100fr е в положителна и значителна корелация (p ≤ 0,01) с P100sem, с дължината и ширината на семената и Psem100fr. Намерени са и положителни и силно значими корелации между Nfr/rac с броя на семената/rac и Psem/rac; P100sem с размерите дължина и ширина на семената; дължината на семената с Psem100fr и броя на семената/куп с P100sem. Figueiredo-Neto et al. (2004) установяват подобни връзки между семената и теглото на 100 семена. От друга страна, Sarwar и Boota-Chaudhry (2008) също са свързани с клъстерните характери и теглото на 100 семена, което показва, че те могат да са показателни за висока продуктивност на вида.

В това проучване се наблюдава малка променливост по отношение на маслото от семената на 13 присъединявания, вариращо между 26,89 и 39,73%. Други автори (da Silva et al., 1984; Bhardwaj и сътр., 1996) са докладвали зародишна плазма с по-големи вариации (между 22 и 59,5%) в съдържанието на масло. Значителните корелации между компонентите на добива и съдържанието на масло в семена, съобщени от други автори във вида (Salih и Khidir, 1975; Bhardwaj et al., 1996) не са открити в това проучване. Присъединяванията, които са показали най-високо съдържание на масло, съответстват на един от традиционните сортове, засети от дребните фермери в щата Лара (39,73%), и на други две селекции, събрани в същия район (33,63% и 32,51%). Това може да означава, че през годините земеделските производители са направили селекция към типовете с по-високо съдържание на масло и/или че оригиналният материал, породил това въвеждане, е имал високо съдържание на масло и/или че условията на околната среда благоприятстват синтеза. материал над останалите. Сортът ? Енано ЦРУ ? представи 32,51% масло.

Според анализа на основните компоненти (Таблица 2), първият компонент обяснява 47% от променливостта, вторият 30% и третият 10%, които се натрупват, представляват 87% от общата променливост. В първия компонент символите P100fr, P100sem, LS, AS и Psem100fr бяха добре изразени. Клъстерните знаци (Lrac1ro, Nfr/rac Nsem/rac и Psem/rac) корелират добре с втората ос или компонент. В третия компонент са изразени символите L/A и% масло.

На 57% от разстоянието CJA показа формирането на 4 групи индивиди (Фигура 1), които са описани по-долу:

Група I: включени присъединения 11, 9, 10 и 8; на малки семена (ниски стойности на AS, LS), както и на ниско тегло на семената (P100sem и PS100fr).

Група II: беше съставена от присъединения 13, 7, 6, 5 и 2 с най-високи L/A съотношения на семената (удължени семена) и по-големи (високи стойности на AS, LS) и междинен P100fr.

Група III: тя е съставена едва до присъединяването 12 (сорт ? Sin Espinas ?). Той е отделен от останалите по характеристиките на своите клъстери, които представят високи стойности на Lrac1ro, Nfr/rac, Psem/rac, g, NSem/rac и Psem/rac. Тези характеристики се отчитат с висока корелация с резултатите, което може да посочи това присъединяване като обещаващо (Anjani et al., 2002; Figueiredo-Neto et al., 2004)

Група IV: групирани 3 присъединявания, съответстващи на местни сортове от Кураригуа, щат Лара (4, 3 и 1), с високи P100fr и P100sem и по-дълги семена (по-висок LS). Това групиране може да показва тясна връзка между сортовете, засяти от малки производители от това населено място, което може да бъде селекция от същия материал.

При изследваните генотипове също е установена важна вариабилност въз основа на качествени характеристики на плодовете и гроздето.

Кофенетичната корелация на CJA представя стойност от 0,984, което показва, че намаляването на размерността не е причинило загуба на информация, получените резултати са надеждни.

Според плътността на плодовете в гроздовете обикновено се предпочитат редки клъстери в програмите за подобряване на културите, тъй като те предотвратяват увреждане от скучни за плодове насекоми, като клъстерни гниения, причинени от гъбички като Botrytis (Anjani et al., 2002). В изследваната колекция 10% от материалите имат много оскъдни снопчета, 30% имат оскъдни снопове, 40% имат междинно уплътняване и 20% имат компактни снопове. По отношение на формата на снопа, колекцията представя предимно присъединения с конични (62%) снопове, следвани от тези с кълбовидни (15%) и цилиндрични (15%) снопчета, а само едно присъединяване има междинен конус (8%).

Неоткриването на капсулите е характеристика от агрономично значение, за да се избегнат загубите на семена, които възникват поради отварянето на капсулите, което значително влияе върху крайния добив от културата. В анализираната колекция единствените неразкриващи се материали съответстват на сортове продукти за генетично подобрение (? Enano ? и ? Sin espinas ?). Останалите, включително сортовете от дребни фермери в щат Лара, представиха забележително отслабване, което показва, че в региона фермерите не са направили селекция по тази характеристика, вероятно защото нямат подходящо оборудване за вършитба. Дехисценцията е често срещана при дивите материали, тъй като допринася за лесното разпръскване на семената за оцеляване на вида (Anjani et al., 2002). В допълнение към отварянето на капсулите, изтичането или отделянето на плодовете от гроздовете е друг важен характер, който влияе върху добива, причинявайки значителни загуби на семена. В изследваните материали най-дългият срок на годност е открит при селекция от фермери от Лара с до 65% от падналите плодове.

Установена е забележителна вариация за цвета на незрелите плодове, като са намерени присъединения на лилави, сиво-зелени и синкаво-зелени плодове; отчетени като типични за вида (Alburquerque и Villalobos, 1996; Anjani et al., 2002), със и без восък. Само 2 от тринадесетте генотипа представят восък (15,4%), останалите без восък.

Колекцията включва присъединяване на плодове без жълъд (шипове) и гладки (Var. Без бодли), с плътна до рядка острие, неразкриващи се плодове (сортове ? Без бодли ? и ? Енано ЦРУ ?) и с различна степен на дехисценция и изтичане на плодовете (Alburquerque и Villalobos, 1996.). Гроздове с конична, цилиндрично-конична, кълбовидна форма, с различна степен на уплътняване на плодовете в гроздовата купчина (от много редки до много компактни). Намерени са широки морфологични вариации в колекциите на зародишна плазма от този вид (Alburquerque и Villalobos, 1996; Anjani et al., 2002; Bhardwaj и сътр., деветнадесет и деветдесет и шест).

Само два материала от колекцията (от щат Лара) показват вариации в рамките на едно и също присъединяване, главно по отношение на клъстерните морфологични характеристики (форма и уплътняване). Другите присъединения, включително дивите, показват висока еднородност, като могат да покажат изолация между популациите на местата за събиране и изобилие от прашец от същото растение близо до женските цветя, избягвайки кръстосано опрашване (Anjani et al.., 2002).

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

В колекцията от зародишна зародишна плазма, предмет на изследване, е установена променливост въз основа на важните количествени признаци, изследвани като компоненти за изпълнение. Качествените морфологични характеристики на плодовете и гроздовете също показват важна диференциация в изследваните генотипове. Различията, открити в колекцията от мухъл, могат да направят изследваната зародишна плазма основен материал за нейното пряко и потенциално използване в програмите за подобряване на културите.

ЦИТИРАНА ЛИТЕРАТУРА