Αξιολόγηση φαινοτυπικής ποικιλότητας εγχώριων πληθυσμών σκόρδου (Allium sativum L.)

Abstract

Το σκόρδο (Allium sativum L.) αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα βολβώδη λαχανικά που καλλιεργείται σήμερα στην Ελλάδα. Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας, κατά την οποία μελετήθηκε η ποικιλότητα γονοτύπων σκόρδου από διάφορες περιοχές, πραγματοποιήθηκε ο μορφολογικός χαρακτηρισμός των φυτών σύμφωνα με τους περιγραφητές IPGRI (Ιnternational Plant Genetic Resources Institute) και UPOV (International Union for the Protection of New Varieties of Plants) καθώς και ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης των κυριότερων θρεπτικών στοιχείων στις σκελίδες των βολβών. Φυτείες σκόρδου εγκαταστάθηκαν στον αγρό του Βελεστίνου Μαγνησίας και στον αγρό των Καβάσιλων Ηλείας ώστε να εκτιμηθεί επιπλέον η επίδραση των εδαφοκλιματικών παραγόντων στις καλλιέργειες. Αξιολογήθηκαν τριάντα τέσσερις εγχώριοι πληθυσμοί σκόρδου χρησιμοποιώντας τριάντα τρείς μορφολογικούς χαρακτήρες. Επίσης εκτιμήθηκαν τρεις ποιοτικοί χαρακτήρες (η ξηρά ουσία, τα ολικά διαλυτά στερεά και η περιεκτικότητα χλωροφύλλης στο φύλλο). Ο δείκτης φαινοτυπικής ποικιλομορφίας κατά Shannon-Weaver (Η΄) αποκάλυψε ένα ευρύ φάσμα ποικιλομορφίας μεταξύ των πληθυσμών σκόρδου και στους δύο αγρούς, με μέσο όρο 0,79 για τον αγρό των Καβασίλων Ηλείας και 0,80 για αυτόν του Βελεστίνου Μαγνησίας. Σύμφωνα με την ανάλυση των κύριων συνιστωσών (PCA) για τον αγρό των Καβασίλων Ηλείας έχουν εξαχθεί τρεις κύριες συνιστώσες που εξηγούν το 62,56% της ολικής παραλλακτικότητας, ενώ για τον αγρό του Βελεστίνου οι τρεις κύριες συνιστώσες εξηγούν αντίστοιχα το 68,22%. Καταγράφηκαν σημαντικές αποκλίσεις τόσο για τα εξεταζόμενα ποσοτικά χαρακτηριστικά του βολβού, σκελίδας και φυλλώματος των εγχώριων πληθυσμών σκόρδου, όσο και διαφορές στην θρεπτική σύσταση μεταξύ των γονοτύπων σκόρδου, ενώ σημειώθηκαν σημαντικές στατιστικά συσχετίσεις μεταξύ των δύο περιοχών για αρκετές μεταβλητές. Συμπερασματικά, παρατηρήθηκε υψηλή φαινοτυπική παραλλακτικότητα με βάση τα μορφολογικά χαρακτηριστικά καθώς και σημαντικές διαφορές μεταξύ των γονοτύπων όσον αναφορά την θρεπτική σύσταση. Οι αποκλίσεις αυτές μπορούν να οφείλονται στη γονοτυπική σύσταση των πληθυσμών, στις περιβαλλοντικές συνθήκες στις περιοχές καλλιέργειας καθώς στα διαφορετικές καλλιεργητικές μεταχειρίσεις που εφαρμόσθηκαν σε κάθε αγρό. Η γνώση της ποικιλότητας και ο μορφολογικός χαρακτηρισμός των πληθυσμών σκόρδου θα συμβάλουν στην προστασία τους από τη γενετική διάβρωση, αλλά και την αξιοποίηση του πολύτιμου αυτού υλικού σε προγράμματα βελτίωσης.

Garlic (Allium sativum L.) is one of the most important vegetables cultivated in Greece. In the present study, we examined the phenotypic diversity of garlic populations from Greece using morphological descriptors derived from IGRPI (Ιnternational Plant Genetic Resources Institute) and UPOV (International Union for the Protection of New Varieties of Plants); moreover, we determined the concentration of the basic mineral elements of the bulb. Garlic cultivars were planted in two different locations a) at the experimental of the University of Thessaly, in Velestino Μagnesia b) and another near Kavasila Ileia, in order to investigate the effect of the environment and the heterogeneity of the soil on the phenotypic expression of the cultivated plants. Thirty-four local garlic populations were characterized using thirty-three morphological descriptors. Moreover, three qualitative characters the bulb dry matter, the leaf chlorophyll content and the total soluble solids (Brix) of edible clove flesh were also calculated. The Shannon-Weaver (H΄) phenotypic diversity index revealed a wide range of diversity existing among the garlic genotypes with a mean value of 0.79 in the field of Kavasila and 0.80 for Velestino respectively. The Principal Component Analysis for the garlic genotypes planted on the field of Kavasila field, showed that the three main principals could explain 62,56% of the total morphological variation, while 68,22% of the total variation was also explained for the field of Velestino. Significant differences have been detected between the garlic genotypes studied, due to the quantitative characters examined and to the nutritional composition of the genotypes. Furthermore, significant statistical correlations were recorded either positive or negative based on the morphological characters between the two locations. In conclusion, a high phenotypic diversity was observed in the studied garlic genotypes based on both the morphological characters and the chemical composition. These differences could be attributed either to the genotype of the garlic cultivars, the environmental conditions as well as to the different cultivation practices applied in each region. The estimation of the phenotypic diversity as well as the determination of the mineral composition of the garlic genotypes will contribute to their protection from genetic erosion, providing thus a valuable material for future breeding programs.