Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của sự sớm thu hoạch đến khả năng chịu nhiệt độ cao ở năm mươi giống khoai tây
Tóm tắt
Căng thẳng nhiệt có thể giảm nghiêm trọng năng suất củ khoai tây (Solanum tuberosum). Các giống có thời gian thu hoạch sớm thường ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao hơn các giống thu hoạch muộn, điều này được giải thích nhờ việc tránh được thời gian tiếp xúc dài với nhiệt độ mùa hè do thời gian sinh trưởng ngắn của các giống thu hoạch sớm. Để xác định liệu có các cơ chế khác liên quan đến khả năng chịu nhiệt của các giống thu hoạch sớm hay không, chúng tôi đã tiến hành phân tích tương quan giữa độ sớm tại đồng ruộng và hiệu suất sinh trưởng của 50 giống khoai tây dưới điều kiện căng thẳng nhiệt (HS, ngày/đêm 35 °C/28 °C) và điều kiện đối chứng (CK, ngày/đêm 22 °C/18 °C). Chúng tôi đã phân loại 50 giống này thành 8 mức độ sớm và nhóm chúng thành các nhóm sớm, trung bình và muộn dựa trên thông tin về độ trưởng thành tại đồng ruộng ở Canada. Chúng tôi phát hiện rằng các giống được biết đến là sớm tại đồng ruộng có sự phát triển tương tự như các giống muộn dưới căng thẳng nhiệt trong nhà kính về các tính trạng được đánh giá, chẳng hạn như hàm lượng chlorophyll và chiều cao cây. So với các giống muộn, các giống sớm không thể hiện bất kỳ dấu hiệu nào của sự trưởng thành sớm dưới điều kiện căng thẳng nhiệt. Tỷ lệ HS/CK về hàm lượng chlorophyll, chiều cao cây và trọng lượng củ lớn nhất (kích thước củ) đều cao hơn đáng kể ở các giống sớm so với các giống muộn. Kích thước củ và độ sớm tại đồng ruộng có sự tương quan tiêu cực trong CK nhưng có sự tương quan tích cực dưới căng thẳng nhiệt. Rõ ràng, ngoài việc tránh né, các cơ chế khác (như hiệu ứng đa hình của các gen thu hoạch sớm) cũng đã tham gia vào hiệu suất tốt hơn của các giống thu hoạch sớm dưới căng thẳng nhiệt. Các kết quả này cho thấy các giống đã điều chỉnh lại sự trưởng thành và phát triển của chúng dưới căng thẳng nhiệt.
Từ khóa
#khoai tây #căng thẳng nhiệt #giống thu hoạch sớm #năng suất củ #chlorophyllTài liệu tham khảo
Barclay G.M., and P. Scott. 1997. Potato varieties in Canada: New Brunswick Department of Agriculture and Rural Development, Canada (ISBN 0-888-38-834-9).
Demirel, U., S. Çaliskan, C. Yavuz, I. Tindas, Z. Polgar, Z. Vaszily, I. Cernak, and M.E. Çaliskan. 2017. Assessment of morphophysiological traits for selection of heat-tolerant potato genotypes. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 41: 218–232.
Gawronska, H., M.K. Thornton, and R.B. Dwelle. 1992. Influence of heat stress on dry matter production and photo-assimilate partitioning by four potato clones. American Potato Journal 69: 653–665.
Khedher, M.B., and E.E. Ewing. 1985. Growth analyses of eleven potato cultivars grown in the greenhouse under long photoperiods with and without heat stress. American Potato Journal 62: 537–554.
Kim, Y.U., B.S. Seo, D.H. Choi, H.Y. Ban, and B.W. Lee. 2017. Impact of high temperatures on the marketable tuber yield and related traits of potato. European Journal of Agronomy 89: 46–52.
Krantz, F. 1938. Maturity of potato seedlings in the greenhouse and their later behavior in the field. American Potato Journal 15: 153–157.
Levy, D. 1986. Genotypic variation in the response of potatoes (Solanum tuberosum L.) to high ambient temperatures and water deficit. Field Crops Research 15: 85–96.
Levy, D., and R.E. Veilleux. 2007. Adaptation of potato to high temperatures and salinity-a review. American Journal of Potato Research 84: 487–506.
Levy, D., E. Kastenbaum, and Y. Itzhak. 1991. Evaluation of parents and selection for heat tolerance in the early generations of a potato (Solanum tuberosum L.) breeding program. Theoretical and Applied Genetics 82: 130–136.
Marinus, J., and K. Bodlaender. 1975. Response of some potato varieties to temperature. Potato Research 18: 189–204.
Menzel, C. 1985. Tuberization in potato at high temperatures: Interaction between temperature and irradiance. Annals of Botany 55: 35–39.
Midmore, D.J. 1984. Potato (Solanum spp.) in the hot tropics I. soil temperature effects on emergence, plant development and yield. Field Crops Research 8: 255–271.
Randeni, G., and K. Caesar. 1986. Effect of soil temperature on the carbohydrate status in the potato plant (S. tuberosum L.). Journal of Agronomy and Crop Science 156: 217–224.
Rasco, E.T., R.L. Plaisted, and E.E. Ewing. 1980. Photoperiod response and earliness of S. tuberosum ssp. andigena after six cycles of recurrent selection for adaptation to long days. American Potato Journal 57: 435–447.
Rykaczewska, K. 2015. The effect of high temperature occurring in subsequent stages of plant development on potato yield and tuber physiological defects. American Journal of Potato Research 92: 339–349.
Struik, P.C. 2007. Responses of the potato plant to temperature, 367–393. Potato Biology and Biotechnology: Elsevier.
Tang, R., W. Zhu, X. Song, X. Lin, J. Cai, M. Wang, and Q. Yang. 2016. Genome-wide identification and function analyses of heat shock transcription factors in potato. Frontiers in Plant Science 7: 490.
Tang R., S. Niu, G. Zhang, G. Chen, M. Haroon, Q. Yang, O.P. Rajora, and X.-Q. Li. 2018. Physiological and growth responses of potato cultivars to heat stress. Botany 96: 897-912.https://doi.org/10.1139/cjb-2018-0125.
Wang, L., Q. Hua, Y. Ma, G. Hu, and Y. Qin. 2017. Comparative transcriptome analyses of a late-maturing mandarin mutant and its original cultivar reveals gene expression profiling associated with citrus fruit maturation. PeerJ 2017: e3343.
Wolf, S., A. Marani, and J. Rudich. 1990. Effects of temperature and photoperiod on assimilate partitioning in potato plants. Annals of Botany 66: 513–520.