15ο Συνέδριο της Ελληνικής Εταιρείας της Επιστήμης της Γενετικής Βελτίωσης Φυτών, Λάρισα, 15-17 Οκτωβρίου 2014
Μελέτη Γενετικής Ποικιλομορφίας της Τοπικής Ποικιλίας Κερασιών Μπακιρτζέικα Γ.∆. Νάνος1, Σ. Μηχαηλίδου2, Α. Αργυρίου2 και Α. Γρηγοριάδου3 1Εργ.
gnanos@agr.uth.gr
∆ενδροκομίας, Παν. Θεσσαλίας, 2Ινστ. Εφαρμοσμένων Βιοεπιστημών, Ε.Κ.Ε.Τ.Α., 3ΒΙΤΡΟ Ελλάς Α.Ε., Νησέλι Ημαθίας
ΣΚΟΠΟΣ: Σκοπός της εργασίας ήταν η περιγραφή της συγκεκριμένης ποικιλίας με βάση μορφολογικά και αγρονομικά χαρακτηριστικά των φυτών, φυσικοχημικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των καρπών και γενετική ανάλυση με μοριακούς δείκτες, ώστε να διασωθεί, πολλαπλασιαστεί και βελτιωθεί γενετικά η ποικιλία κερασιών Μπακιρτζέικα.
ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ∆ΟΙ
Επιλογή 3-5 δέντρων κερασιάς Μπακιρτζέικα σε 9 κερασεώνες της Μακεδονίας βάσει των παρατηρήσεων του κάθε παραγωγού. Λήψη παρατηρήσεων για άνθιση, βλάστηση, καρπόδεση και ωρίμανση των καρπών. Μέτρηση μορφολογικών χαρακτηριστικών βλαστών, φύλλων και καρπών βάσει UPOV ανά δέντρο και κερασεώνα. Μέτρηση ποιότητας καρπών στη συγκομιδή ανά δέντρο και κερασεώνα. Σε 7 κερασεώνες και 33 δέντρα έγινε ανάλυση με δέκα ISSR γενετικούς δείκτες. Ο διαχωρισμός των αλληλομόρφων πραγματοποιήθηκε με ηλεκτροφόρηση των PCR προϊόντων σε πηκτή αγαρόζης 1.5%, ενώ ο προσδιορισμός του μεγέθους των ζωνών έγινε αυτόματα με τη χρήση του λογισμικού UVIDocMw version 99.04. Οι σχέσεις ανάμεσα στους κλώνους διερευνήθηκαν σύμφωνα με τη μη σταθμισμένη μέθοδο ομαδοποίησης UPGMA.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Μορφολογικά χαρακτηριστικά της ποικιλίας κερασιάς Μπακιρτζέικα (22/6/2014) Βλαστός Μεσογονάτιο (mm) Φακίδια (#/μεσογον) Πλάτος (mm) Ξηρά ουσία (%) Φύλλα Μήκος/Πλάτος Μίσχος (cm) Ξηρά ουσία (%) Χλωρ/λλη (mg/m2)
Μ.Ο. 36,1 16,0 4,7 58,5 Μ.Ο. 2,5 4,1 43,5 195
Εύρος Καρπός 29,9-42,5 Βάρος καρπού (g) 8,8-19,6 Μήκος/Πλάτος 3,9-5,5 Ποδίσκος (g) 56,9-59,5 Πυρήνας (g) Νεκτάρια Εύρος 2,1-2,9 Σχήμα καρπού 3,7-4,5 Άκρη καρπού 38,3-48,6 Ένταση ραφής 168-232 Φακίδια
Μ.Ο. Εύρος 11,1 8,6-12,5 0,89 0,85-0,93 0,13 0,09-0,22 0,42 0,22-0,56 Παρόντα Reniform Flat μηδενική Λίγα - πολύ πυκνά
Ποιότητα καρπών ανά δέντρο και κερασεώνα Περιοχή # Chroma
Ριζό Φιλώτεια Μεγα‐ πλάτανος Σαρκιν. Κάστανα Σούποταρ Αρχάγ‐ γελοι
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
19,4 16,3 17,7 16,4 16,4 17,7 17,6 17,6 20,2 19,1 15,7 15,7 13,0 17,1 19,3 32,8 33,7 35,5 36,0 35,5 25,6 23,7 33,1 29,5 35,0 30,8 31,9 37,1 37,4
Hue (°) 13,4 12,0 13,0 12,1 12,1 12,9 13,7 13,7 15,0 14,7 14,1 15,5 12,7 13,9 14,3 19,3 19,5 21,6 21,7 22,9 16,8 17,1 21,1 19,5 20,2 17,9 19,3 21,2 22,1
Ποιότητα καρπών: διαφορές μεταξύ κερασεώνων
Περιοχή
Ριζό Φιλώτεια Μεγαπλάτανος Σαρκιν. Κάστ. Σούποταρ Αρχάγγελοι
Chroma Hue (°) 17,2±1,4 18,5±1,2 16,2±2,3 34,5±1,5 29,5±2,7 34,4±3,0
12,5±0,6 14,0±0,9 14,1±1,0 20,5±1,3 19,5±3,0 20,2±1,6
ΔΣΣ (%) 19,0±1,3 17,7±2,1 19,6±2,4 17,3±0,2 16,6±1,0 16,6±0,5
Οξύτητα Βάρος Μήκος/ (%) καρπού Πλάτος (g) καρπού 0,49±0,04 12,2±0,3 0,87±0,04 0,45±0,06 11,9±0,4 0,86±0,01 0,47±0,05 11,9±1,2 0,86±0,03 0,45±0,02 9,1±0,7 0,93±0,02 0,55±0,13 10,5±0,5 0,93±0,03 0,36±0,02 8,6±0,6 0,91±0,01
Μήκος ποδίσκου (mm) 48,8±1,4 44,2±2,9 44,2±3,7 43,8±1,7 45,3±3,5 51,2±3,8
Ανάλυση γενετικής ποικιλότητας για το σύνολο του πληθυσμού
Μέγεθος πληθυσμού ne* h* I* Μ.Ο. 33 1,4837 0,2856 0,4323 Τυπ.Απ. 0.3520 0.1745 0.2337 * ne = Δραστικός αριθμός αλληλομόρφων [Kimura and Crow (1964)] * h = Συντελεστής γενετικής ποικιλότητας Nei's (1973) * I = Δείκτης ποικιλότητας Shannon [Lewontin (1972)]
UPGMA δενδρόγραμμα στηριζόμενο στις γενετικές αποστάσεις των πληθυσμών. 8.75
Ανάλυση κύριων συντεταγμένων στους 7 πληθυσμούς κερασιάς
ΔΣΣ Οξύτη‐ Βάρος Μήκ/ Μήκος (%) τα (%) καρ‐ Πλάτος ποδίσκου πού (g) (mm) 19,3 0,47 12,5 0,92 50,0 18,9 0,49 11,9 0,85 49,8 17,4 0,43 12,3 0,81 49,4 19,5 0,53 11,8 0,88 48,3 20,7 0,53 12,6 0,87 46,6 18,9 0,54 11,8 0,85 45,9 17,2 0,43 11,8 0,85 40,6 20,3 0,43 11,6 0,88 42,9 18,4 0,48 11,8 0,86 48,3 17,2 0,38 12,5 0,84 43,4 22,2 0,44 11,7 0,87 43,6 21,7 0,49 11,0 0,90 38,8 19,9 0,44 16,6 0,85 46,6 17,6 0,44 10,8 0,82 43,8 16,7 0,56 11,6 0,86 48,4 17,5 0,44 10,1 0,91 44,4 17,2 0,45 8,8 0,92 45,8 17,3 0,48 9,3 0,96 43,5 17,0 0,43 8,3 0,92 41,6 16,0 0,43 10,2 0,93 51,1 17,3 0,62 10,5 0,91 47,0 17,6 0,45 11,1 0,92 40,3 15,6 0,70 10,1 0,97 44,1 16,6 0,55 10,5 0,93 45,2 17,5 0,37 7,7 0,89 51,0 16,1 0,35 8,8 0,92 52,9 16,3 0,38 8,3 0,91 44,8 16,6 0,38 8,9 0,91 54,8 16,6 0,34 9,2 0,91 53,3
0.88
0.00 0.00 0.00
4.67
8.75
0.00 0.00
0.55
0.00
9.63 3.75
0.00 0.00
10.54
5.27
0.00
3.75
0.00
11.75
1.50
2.25 0.75
0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
3.00 0.75 0.75 14.45
0.00 0.00 0.00 0.00
0.75 7.00 4.91
0.00
0.00
8.00
5.33
0.00 0.00 0.00 0.00
7.00
0.00 7.50
3.21
0.00 0.00
9.13
2.87
Archaggeloi 3 Archaggeloi 4 Archaggeloi 5 Archaggeloi 1 Rizo 5 Rizo 1 Rizo 2 Rizo 3 Rizo 4 Filoteia 1
2.25 3.09
Archaggeloi 2
0.00 0.00 0.00
1.63 7.50
0.00
Filoteia 2 Filoteia 3 Filoteia 5 Giannakochori 1 Giannakochori 2 Giannakochori 3 Giannakochori 4 Giannakochori 5 Rachi 2 Rachi 3 Rachi 4 Rachi 5 Rachi 1 Sarkiniotika 4 Sarkiniotika 3 Sarkiniotika 2 Sarkiniotika 1 Soupotar 5 Soupotar 1 Soupotar 2 Soupotar 3 Soupotar 4
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Καταγράφηκαν τα φαινολογικά χαρακτηριστικά της ποικιλίας κερασιάς Μπακιρτζέικα με σημαντική ποικιλομορφία από δέντρο σε δέντρο και κερασεώνα. ∆ιαφορές στην ποιότητα καρπών οφείλονταν στο γενετικό υλικό κάθε δέντρου, στις κλιματικές και καλλιεργητικές συνθήκες για κάθε κερασεώνα και την ωριμότητα στη συγκομιδή. Η γενετική ανάλυση έδειξε υψηλό βαθμό γενετικής ποικιλότητας. Οι δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ικανοί να διαχωρίζουν άτομα σε πληθυσμούς, επομένως θα χρησιμοποιηθούν για την επιλογή των κατάλληλων κλώνων. Η ανάλυση κύριων συντεταγμένων για τις δυο πρώτες κύριες συνιστώσες (PCoA) ομαδοποίησε τους πληθυσμούς σε ομάδες που αντιστοιχούν στις γεωγραφικές τοποθεσίες, επιβεβαιώνοντας το δενδρόγραμμα UPGMA. Τα δέντρα με διαφορετικά φαινολογικά χαρακτηριστικά σε κάθε κερασεώνα δεν σχετίστηκαν τις περισσότερες φορές με το διαχωρισμό των ατόμων βάσει του δενδρογράμματος UPGMA. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα 65-ΒΕΤ-2013 της δράσης «Πρόγραμμα Ανάπτυξης Βιομηχανικής Έρευνας και Τεχνολογίας (ΠΑΒΕΤ) 2013» των επιχειρησιακών προγραμμάτων «ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ & ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ» ΕΣΠΑ 2007 -2013.