Αξιολόγηση παραλλακτικότητας σε γενετικό υλικό ρόβης (Vicia ervilia (L.) Willd.)

Abstract

Ο χαρακτηρισμός των τοπικών ποικιλιών απαιτεί μια διαφορετική προσέγγιση από αυτήν που εφαρμόζεται για τις καλλιεργούμενες ποικιλίες. Η εκτίμηση της παραλλακτικότητας εντός και μεταξύ των τοπικών ποικιλιών συμβάλλει στην βελτιστοποίηση της περιγραφής και της διατήρησής τους. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν ο χαρακτηρισμός 49 εγχώριων πληθυσμών ρόβης (Vicia ervilia (L). Willd.) με βάση 28 μορφολογικά και αγρονομικά χαρακτηριστικά, ο υπολογισμός της φαινοτυπικής παραλλακτικότητας εντός και μεταξύ των πληθυσμών καθώς και η μέση φαινοτυπική παραλλακτικότητα κάθε πληθυσμού και η διερεύνηση των συντελεστών συσχέτισης ορισμένων χαρακτηριστικών με την απόδοση σε σπόρο. Η συλλογή χαρακτηρίστηκε από μεγάλη ζωηρότητα φυταρίων, παρουσία χρωματισμού βλαστού, μεσαίο μέγεθος φυλλαρίων, ημι-όρθια ανάπτυξη, μέτρια ευαισθησία στο πλάγιασμα, μέτριο ύψος και μικρό αριθμό κυρίων διακλαδώσεων. Επίσης χαρακτηρίστηκε από πρώιμη έναρξη ανθοφορίας και καρπόδεσης, μικρή διάρκεια ανθοφορίας και λευκό – ιώδες χρώμα άνθους. Ο αριθμός λοβών δεν ξεπερνούσε, κατά πλειοψηφία, τους 160 ανά φυτό, ενώ οι λοβοί εμφάνισαν μέτρια διάνοιξη, μεγάλο μήκος και περιείχαν 3 – 4 σπόρους. Οι σπόροι χαρακτηρίστηκαν κυρίως από καφέ και γκρι χρώμα, απουσία ίχνους περικαρπίου και κωνικό σχήμα. Η απόδοση σε σπόρο και βιομάζα κυμάνθηκε σε σχετικά χαμηλά επίπεδα. Παρατηρήθηκε ευρεία ποικιλομορφία σε όλη τη συλλογή, σχεδόν για όλα τα εξεταζόμενα χαρακτηριστικά (ΗΤ = 0,52, με τα περισσότερα χαρακτηριστικά κοντά στη μέση τιμή). Η μέση φαινοτυπική παραλλακτικότητα μεταξύ των πληθυσμών (GST) ήταν 0,31. Ορισμένα χαρακτηριστικά του άνθους είχαν GST ≥ 0,5, ενώ για την πλειονότητα των χαρακτηριστικών παρατηρήθηκε μεγάλη ποικιλομορφία εντός κάθε πληθυσμού. Όλοι οι εγχώριοι πληθυσμοί παρουσίασαν μη σημαντικές διαφορές ως προς τη μέση φαινοτυπική παραλλακτικότητα τους (ḢP) το εύρος της οποίας κυμάνθηκε μεταξύ 0,27 – 0,47. Τα χαρακτηριστικά: αριθμός λοβών ανά φυτό, αριθμός σπόρων και βάρος σπόρων ανά φυτό, χρωματισμός βλαστού και ημέρες μέχρι εμφάνιση 1ου λοβού είχαν την μικρότερη φαινοτυπική παραλλακτικότητα εντός κάθε πληθυσμού (ḢS). Η Ανάλυση Μονοπατιών (Path Analysis) έδειξε ότι τις κυριότερες άμεσες θετικές επιδράσεις στην απόδοση σε σπόρο εμφάνισαν τα χαρακτηριστικά: αριθμός σπόρων ανά φυτό (p ≤ 0,001), αριθμός λοβών ανά φυτό (p ≤ 0,01), και δείκτης συγκομιδής (p ≤ 0,05). Η Ανάλυση Κυρίων Συνιστωσών (PCA) χρησιμοποιήθηκε για την κατάταξη των εγχώριων πληθυσμών. Tα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι οι πληθυσμοί της ρόβης που μελετήθηκαν, αποτελούν πλούσια και ανεκμετάλλευτη γονιδιακή δεξαμενή.

Characterization of landraces requires a different approach than that adopted for cultivars. Estimate of variation among and within landraces contributes to the optimization of their description and conservation. The aim of this study was i) to characterize 49 populations of bitter vetch (Vicia ervilia (L.) Willd.) on the basis of 28 (12 qualitative and 16 quantitative) morphological and agronomic traits, ii) to estimate phenotypic diversity within and among populations, as well as its average in each individual population and iii) to investigate correlation coefficients of some characteristics with grain yield. The whole collection was characterized by good seedling overall appearance, presence of seedling stem pigmentation, absence of leaf pigmentation, medium-sized leaflets, semi-upright growth habit, moderate lodging susceptibility, medium height and small number of primary branches. Moreover, the results showed earliness of flowering and fruit setting, short flowering period and white-purple flower ground color. The number of pods did not exceed 160 per plant in most populations, while showed a modest dehiscence and contained three to four seeds. Seeds were characterized mainly as brown and gray, by absence of pattern of testa, and by conical shape. Both grain and biomass yield fluctuated at relatively low levels. There was a wide diversity present in the whole collection for the majority of traits analyzed (mean total phenotypic diversity H = 0,52). The mean phenotypic diversity among landraces (G ST T ) was 0,31. Some traits related to flower had G ≥ 0,5 while for most traits, high variation within each population was observed. There were no significant differences between the mean phenotypic diversity of all populations (H p), the magnitude of which ranged between 0,27 and 0,47. Traits such as: number of pods per plant, number of seeds per plant, seed weight per plant, seedling stem pigmentation and days to fruit setting had the lowest phenotypic diversity within each landrace (H s). Path Analysis showed that the traits with the most direct positive effect on seed yield were number of seeds per plant (p ≤ 0,001), number of pods per plant (p ≤ 0,01), and harvest index (p ≤ 0,05). Principal Component Analysis classified the populations into 8 distinct groups. Our results showed that bitter vetch populations studied, constitute a rich and underutilized gene pool.