Reakcja odmian i diallelicznych mieszancow pszenicy ozimej na dzialanie suszy glebowej i obnizona zawartosc azotu. Czesc II.Dziedziczenie cech korzeni

• Autorzy: Gorny A G , Grzesiak M T , Grzesiak S
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dziedziczenie szeregu morfologicznych cech systemu korzeniowego analizowano w diallelicznym układzie krzyżowań (Ps + F₂s) pszenicy ozimej. W czynnikowym doświadczeniu wazonowym, przeprowadzonym w fitotronowej komorze wzrostowej, rośliny rosły w specjalnych wazonach (tzw. 'root box’) w warunkach kontrolnych (K), suszy (D) i obniżonego zaopatrzenia w azot (N). W stadium krzewienia (stadium 21/22 Zadoksa) korzenie oddzielono od podłoża przez delikatne wymywanie, a ich cechy zmierzono przy pomocy specjalnego systemu pomiarowego. Efekty GCA okazały się najistotniejsze dla wariancji większości cech, z wyjątkiem całkowitej długości korzeni (TLR) i stopnia rozgałęzienia korzeni (BRA), wariancji których była głównie związana z efektami SCA. W przypadku niektórych cech, a zwłaszcza suchej masy korzeni (RDM), stosunku R : S i specyficznej długości korzeni (SRL) w warunkach suszy, zanotowano indukowany stresem wzrost proporcji GCA/SCA. Zastosowane niedobory wody i azotu na ogół nie wpływały na znak i zakres efektów GCA, ale istotność takich interakcji GCA- typ podłoża stwierdzono dla TLR i długości korzeni bocznych. Rzadziej notowane interakcje SCA-typ podłoża dotyczyły głównie TLR, a w mniejszym stopniu - stosunku R : S i długości korzeni bocznych. Analiza genetycznych komponentów wariancji wykazała, że efekty addytywnego działania genów miały decydujące znaczenie dla długości korzeni bocznych typy L i TLR, natomiast nieaddytywne działanie genów - dla RDM, SRL i BRA. Odziedziczalność w wąskim sensie większości cech korzeni była bardzo niska (0,01-0,34) i tylko TLR oraz długość korzeni bocznych typy L okazały się cechami o wyższej odziedziczalności (0,27-0,59 i 0,36-0,82). Ten znaczący udział nieaddytywnego działania genów może utrudniać selekcję zmierzającą do poprawy sposobu ukorzeniania się wśród mieszańcowego potomstwa badanej kolekcji pszenicy ozimej.

EN

Inheritance of several morphological characteristics of the root system was investigated in a diallel crossing set (Ps + F₂s) of winter wheat. In a factorial pot-experiment done in a fully conditioned growth cabinet, plants were grown in special pots ('root box’) under the control (K), drought (D) and low nitrogen (N) conditions. At the 21/22 Zadoks’ stage, roots were separated from the growth medium by careful washing and measured using a image analysis system. GCA effects were found to exhibit a prevailing importance for the variance in most characters, excepting for the total length of root systems (TLR) and degree of root branching (BRA) for which a preponderance of SCA effects appeared. For some characters, GCA/SCA ratios tended to increase under stress, especially for the root dry matter (RDM), R : S ratio and specific root length (SRL) under drought stress. Usually, the used water and N shortages did not affect the sign and magnitude of GCA effects, but such significant GCA-treatment interactions were noticed for TLR and length of laterals. The SCA-treatment interactions were less common and altered the sign and magnitude of SCAs mainly in TLR, and less frequently - those in R : S ratio and length of laterals. Analysis of genetic components of variation indicated that additive gene effects were of major importance for the length of L-laterals and TLR, while RDM, SRL and BRA were greatly influenced by non-additive gene action. For most root characters, extremely low narrow-sense heritabilities (0.01-0.34) were found, and only TLR and length of L-laterals exhibited higher heritabilities (0.27-0.59 and 0.36-0.82). The considerable contribution of non-additive gene action should not facilitate selection efforts to improve rooting capacity among the hybrid progenies of the examined winter wheat collection.

Słowa kluczowe

PL

niedobor pierwiastkow; azot; pszenica ozima; dlugosc korzenia; mieszance dialleliczne; korzenie; sucha masa; niedobor azotu; rozgalezianie sie korzeni; susza glebowa; dziedziczenie cech; odmiany roslin

EN

element deficiency; nitrogen; winter wheat; root length; diallel hybrid; root; dry mass; nitrogen deficiency; branching; soil drought; trait inheritance; plant cultivar

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2006
• Tom: 509
• Opis fizyczny: s.111-124,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Gorny A G

• Instytut Genetyki Roslin PAN, ul.Strzeszynska 34, 30-239 Poznan

autor

Grzesiak M T

• Instytut Fizjologii Roslin im. Franciszka Gorskiego PAN, Krakow

autor

Grzesiak S

• Instytut Fizjologii Roslin im. Franciszka Gorskiego PAN, Krakow

Bibliografia

• Aung L.H. 1974. Root : shoot relationship, w: The Plant Root and its Environment. Carms E.E. (Ed.), Univ. Press VA, Charlottesville: 29-61.
• Baligar V.C., Duncan R.R. 1990. Crops as Enhancers of Nutrient Use. Acad. Press Inc., San Diego: 574 ss.
• Barber S.A. 1984. Soil Nutrient Bioavailability: A Mechanistic Approach. J. Wiley & Sons Inc., N. York: 414 ss.
• Eghball B., Maranville J.W. 1993. Root development and nitrogen influx of corn genotypes grown under combined drought and nitrogen stresses. Agronomy J. 85/1: 147-152.
• Górny A.G. 1995. Cechy korzeni w hodowli roślin o obniżonych wymaganiach pokarmowych. Post. Nauk Roln. 95/1: 67-91.
• Górny A.G. 2000. The influence of nutrient shortage on the expression of combining abiliy effects for root characters in spring barley (Hordeum vulgare L.). J. Appl. Genet. 41: 63-73.
• Górny A.G. 2004. Genetics and physiology of cereal roots in response to water and nutrient shortages. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 496: 35-59.
• Griffing B. 1956. Concepts of general and specific combining ability in relation to diallel crossing system. Austr. J. Biol. Sci. 9: 463-493.
• Grzesiak S. 2001. Genotypic variation between maize (Zea mays L.) single cross hybrids in response to drought stress. Acta Physiol. Plantarum 23/4: 437-451.
• Grzesiak S., Górny A.G., Grzesiak M.T. 2006. Reakcja odmian i diallelicznych mieszańców pszenicy ozimej na działanie suszy glebowej i obniżoną zawartość azotu. Cz. I. Zmienność cech pędu i systemu korzeniowego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 509: 97-109.
• Hayman B.L. 1954. The theoiy and analysis of diallel crosses. Genetics 39 : 789-809.
• Hochholdinger F., Park W.J., Sauer M., Woll K. 2004. From weeds to crops: genetic analysis of root development in cereals. Trends in Plant Sci. 9/1: 42-48.
• Mather K., Jinks J.L. 1982. Biometrical Genetics. 3nd Ed., Chapman and Hall, London: 382 ss.
• O'Toole J.C., Bland W.L. 1987. Genetic variation in crop plant root systems. Adv. Agron. 41: 91-145.
• Satorre E.H., Slafer G.A. 1999. Wheat: ecology and physiology of yield determination. Binghamton, NY, USA, Haworth Press: 503 ss.
• Yamauchi A., Kono Y., Tatsumi J. 1987. Comparison of root system structures of 13 cereal species. Japanese J. Crop Sci. 56: 618-631.