Biến đổi địa lý trong các đặc điểm ra bông giữa các giống lúa mì, Triticum aestivum L., và ý nghĩa của nó đối với khả năng thích nghi của chúng

Theoretical and Applied Genetics - Tập 84 - Trang 259-265 - 1992
K. Kato1, H. Yokoyama1
1Laboratory of Crop Science and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Kochi University, Kochi, Japan

Tóm tắt

Thời điểm ra bông và các đặc điểm thành phần của nó, phản ứng với chu kỳ ánh sáng, yêu cầu về độ sớm hẹp và yêu cầu về vernalization, đã được khảo sát cho 158 giống lúa mì bản địa. Sự thay đổi giống đa dạng đã được quan sát thấy ở từng đặc điểm. Gần một nửa sự biến đổi của mỗi đặc điểm được giải thích bởi sự khác biệt địa lý về nguồn gốc. Dựa vào những dữ liệu này và môi trường sinh trưởng ở từng địa phương, chúng tôi đã phân tích "chiến lược thích nghi", được xem như là sự điều chỉnh thời điểm ra bông theo những khác biệt trong các đặc điểm thành phần, cả riêng lẻ và kết hợp. Sự khác biệt giữa các địa phương chỉ ra rằng các giống lúa mì bản địa đã được chọn lọc cho thời điểm ra bông sớm như một chiến lược thích nghi với căng thẳng nước và/hoặc nhiệt độ cao vào đầu mùa hè. Sự thay đổi này được gây ra bởi việc giảm phản ứng với chu kỳ ánh sáng và độ sớm hẹp. Yêu cầu về vernalization cũng được giảm để thích nghi với mùa đông tương đối ôn hòa. Chiến lược thích nghi được suy ra từ sự biến đổi trong mỗi địa phương cũng khác nhau giữa các địa phương. Tại khu vực trung tâm của sự tiến hóa lúa mì, nơi có sự biến đổi mạnh mẽ trong cả phản ứng chu kỳ ánh sáng và độ sớm hẹp, đặc điểm ra bông muộn đạt được do một trong hai đặc điểm này riêng lẻ hoặc cả hai kết hợp. Ngược lại, ở khu vực phía đông và phía tây, sự biến đổi mạnh mẽ về thời điểm ra bông đạt được thông qua sự kết hợp độc đáo của phản ứng chu kỳ ánh sáng và độ sớm hẹp. Một chiến lược lấy mẫu cho nguồn gen lúa mì cũng được thảo luận.

Từ khóa

#lúa mì #đặc điểm ra bông #sự thích nghi #phản ứng chu kỳ ánh sáng #vernalization

Tài liệu tham khảo

Bekele E (1984) Analysis of regional patterns of phenotypic diversity in the Ethiopian tetraploid and hexaploid wheats. Hereditas 100:131–154 Ehdaie B, Waines JG (1989) Genetic variation, heritability and path-analysis in landraces of bread wheat from southwestern Iran. Euphytica 41:183–190 Fischer RA, Maurer R (1978) Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain yield responses. Aust J Agric Res 29:897–912 Gotoh T (1976) Studies on varietal differences in vernalization requirement in wheat. Jpn J Breed 26:307–327. (in Japanese) Hatakeyama H (1964) Climate in Asia. Kokin Shoin, Tokyo, (in Japanese) Hoogendoorn J (1985) The physiology of variation in the time of ear emergence among wheat varieties from different regions of the world. Euphytica 34:559–571 Jaradat AA (1991) Levels of phenotypic variation for developmental traits in landraces genotypes of durum wheat from Jordan. Euphytica 51:265–271 Kato K, Yamagata H (1988) Evaluation of chilling requirement and narrow-sense earliness of wheat cultivars. Jpn J Breed 38:172–186 Kato K, Yamashita S (1991) Varietal variation, photoperiodic response, chilling requirement, and narrow-sense earliness and their relation to heading time in wheat (Triticum aestivum L.). Jpn J Breed 41:475–484 Kato K, Wada T, Hayashi K (1989) Varietal difference in narrow-sense earliness of wheat and the genetic analysis. Jpn J Breed 39 [Suppl 1]:406–407. (in Japanese) Keim DL, Welsh JR, McConnell RL (1973) Inheritance of photoperiodic heading response in winter and spring cultivars of bread wheat. Can J Plant Sci 53:247–250 Kramer PJ (1980) Drought, stress, and the origin of adaptations. In: Turner NC, Kramer PJ (eds) Adaptation of plants to water and high temperature stress. John Wiley & Sons, New York, pp 7–20 Marcellos H, Single WV (1984) Frost injury in wheat ears after ear emergence. Aust J Plant Physiol 11:7–15 Murphy PJ, Witcombe JR (1981) Variation in Himalayan barley and the concept of centres of diversity. In: Asher MJC, Ellis RP, Hayter AM, Whitehouse RNH (eds) Barley Genetics IV. Edinburgh University Press, Edinburgh, pp 26–36 Perrin de Brichambaut G, Wallen CC (1963) A study of agroclimatology in semi-arid and arid zones of the Near East. WMO Technical Note No. 56, WMO Publication Pugsley AT (1972) Additional genes inhibiting winter habit in wheat. Euphytica 21:547–552 Qian CM, Xu A, Liang GH (1986) Effects of low temperatures and genotypes on pollen development in wheat. Crop Sci 26:43–46 Qualset CO, Puri YP (1974) Heading time in the world collection of durum wheat: Photo- and thermal-sensitivity related to latitudinal responses and geographic origins. In: Proc Int Symp Genet Breed Durum Wheat. Bari, pp 165–78 Saini HS, Aspinall D (1982) Abnormal sporogenesis in wheat (Triticum aestivum L.) induced by short periods of high temperature. Ann Bot 49:835–846 Sofield I, Evans L, Cook MG, Wardlaw IF (1977) Factors influencing the rate and duration of grain filling in wheat. Aust J Plant Physiol 4:785–797 Tanaka M (1983) Catalogue of Aegilops-Triticum germ plasm preserved in Kyoto University. Kyoto University, Kyoto Witcombe JR, Rao AR (1976) The genecology of wheat in a Nepalese centre of diversity. J Appl Ecol 13:915–924 Worland AJ, Petrovic S, Law CN (1988) Genetic analysis of chromosome 2D of wheat. II. The importance of this chromosome to Yugoslavian varieties. Plant Breed 100:247–259 Yoshida H, Kamio M, Kawaguchi K (1983) Evaluation of cultivars for early matureness in the Japanese wheat breeding. In: Sakamoto S (ed) Proc 6th Int Wheat Genet Symp. Maruzen, Kyoto, pp 601–612