Cicer - Cicer

Cicer
ekili yıllık nohut Cicer arietinum
ekili yıllık nohut Cicer arietinum
bilimsel sınıflandırma e
Krallık:Plantae
Clade:Trakeofitler
Clade:Kapalı tohumlular
Clade:Ekikotlar
Clade:Güller
Sipariş:Masallar
Aile:Baklagiller
Kabile:Cicereae
Cins:Cicer
L.
Türler[1]
Cicer dağıtım map.png

Cicer bir cins baklagil aile, Baklagiller ve kabilede bulunan tek cins Cicereae. Dahildir IRLC ve yerel dağıtımı, Orta Doğu ve Asya. En tanınmış ve tek evcilleştirilmiş üyesi Cicer arietinum nohut.

Yetiştirilebilir türler

Şu anda, cinsin ekili tek türü Cicer dır-dir C. arietinum, genellikle nohut olarak bilinir.[2]

Vahşi atası C. arietinum dır-dir Cicer retikulatum. Nohut bu yabani bitkiden geldiğinden, bu yabani atanın evcilleştirmeden sonra başka türlerde yenilebilir nohut sunma olasılığı vardır. Yabani nohutta (C. retikulatum), olgun kapsüllerin önemli bir kısmı bozulmadan kalır ve bu özellik, türlerin evcilleştirmeye önceden adapte edilmiş olarak tanımlanmasına yol açar. Bu, esasen, atası evcilleştirildikçe, özelliklerinden birinin işlevinin değişebileceği veya gelişebileceği anlamına gelir. Bu, doku, boyut ve en önemlisi besin içeriği gibi özelliklerin bu türde ayarlanabileceği anlamına gelir. Evcilleştirilmiş nohut, vernalizasyona duyarsız olarak kabul edilir (yılın her döneminde çiçek açabilir), oysa yabani C. retikulatum vernalizasyona yanıt olarak önemli bir çiçeklenme ilerlemesi gösterir (30 güne kadar) - bu, bitkinin düzgün bir şekilde büyümesi için uzun süre soğuğa maruz kaldığı alanlarda büyümesi gerektiği anlamına gelir.[3]

Her ne kadar bir tür evcilleştirme süreci için yeni gıda kaynaklarına izin verme ve bunları yaratma sözü verilse de C. retikulatumBu vahşi türün evcilleştirilmesini oldukça zorlaştıran birkaç konu vardır. Bu sorunlardan ilki, C. retikulatum nohut mahsulünü iyileştirmek için yalnızca sınırlı adaptif alelik varyasyon sunabilir. Ayrıca, C. retikulatum evcilleştirilmiş nohutun adaptif çeşitliliğini geliştirme olasılıklarının oldukça sınırlı olduğunu öne sürmektedir. Yabani bitkinin düzensiz dağılımı, bitki başına üretilen az sayıdaki tohum ve popülasyonlar içindeki nispeten düşük alelik varyasyon (vahşi progenitörün) germplazm korumasını (tohumların veya dokuların korunması, aksi takdirde bitkilerin canlı genetik kaynakları olarak bilinir) yapar. ) biraz zor.[4]

Geçmişte denendiğinde nohut yetiştiriciliği, genetik çeşitlilik eksikliği nedeniyle sorunlarla karşılaşmıştır. Bu, Ascochyta yanıklığı ve Fusarium solgunluğu gibi hastalıklara karşı direnci artırma çabalarında sınırlamalara neden olmuştur. Ayrıca nohut kabuğunu kırmaya yatkın böcekler gibi problemler ve ölümcül kuraklık ve aşırı sıcaklıklar gibi abiyotik streslere karşı toleransın artmasında sınırlamalar da olmuştur. Bu sınırlamaları düzeltmek için, yetiştirilen nohutların genetik çeşitliliğini arttırmak için yabani germplazmadan ilgi duyulan özellikleri kontrol eden alellerin eklenmesi şarttır. Şu anda nohutun atası, C. retikulatumve interfertil kardeş türleri Cicer echinospermum, yeni varyasyonun ana kaynaklarıdır. Daha uzaktan ilişkili gen havuzlarından introgresyon hala mümkündür, ancak bu olasılık üzerine daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.[5] Ama vahşi atanın dar varyasyonu (C. retikulatum) nohut ve sınırlı sayıda C. retikulatum katılımlar, daha uzaktan ilişkili olan diğer alelleri arama ihtiyacına neden olmuştur. Cicer Türler [6]

Çeşitli dirençler Cicer uzun ömürlü ve bitki iyileştirme potansiyeli

Cicer çok yıllıklar, belirli ortamlarda, diğerlerinin dirençlerine kıyasla büyük dirençler barındırır. otsu Türler. Bazılarına rağmen Cicer uzun ömürlü hasadı zordur, iyileştirmek için çalışmalar yapılmıştır. çimlenme belirli türlerin. Çeşitli çalışmalar, belirli dirençleri ve gelişmeleri vurgulamaktadır. Fitness özellikle Cicer çok yıllık türler. Örneğin, bir yolla Cicer canarienseÇok yıllık bir tür, bilimsel deneyler sayesinde kondisyonunu geliştirmeyi başardı.

Cicer canariense Çok yıllık bir tür olan, sert tohum kabukları nedeniyle daha düşük bir alan çıkışına sahiptir. Ancak kimyasal gibi çeşitli yöntemler kazıma konsantre ile sülfürik asit yanı sıra sıcak su arıtma iyileştirmek için kullanılabilir çimlenme. Belirli bir çalışmada, fiziksel uyku hali en etkili şekilde mekanik yöntemlerle giderildi. kazıma ve kükürt daldırma.[7] Mahsul gelişimi ile ilgili daha fazla çalışma, bu türü potansiyel bir besin kaynağı olarak tanıtabilir.

Başka bir çok yıllık tür, Cicer anatolicum, direnir nohut ascochyta yanıklığı ekili nohuttan üstündür. Hibridizasyon engelleri nedeniyle bu dirence erişim engellenmiştir. Endojen hormonlar üzerine yapılan detaylı bir çalışma, yetiştirilenler arasında hormon profilleri olması durumunda, spesifikler arası hibrid üretiminin meydana gelebileceğini göstermiştir. nohut ve uzun ömürlü senkronize edilir.[8] Hormon profilleri üzerinde daha fazla deney yapılması, modern nohut ve nohut arasında hibridizasyon engellerini açabilir. Cicer anatolicum. Aşılabilecek bir başka barikat, belirli Cicer dünyanın farklı yerlerinde çok yıllıklar.

Birçok Cicer çok yıllık bitkiler ve yıllık bitkiler farklı ortamlarda büyür. Şimdiye kadar, hiçbiri çok yıllık Cicer türler, tropikal veya subtropikal bir ortamda başarılı bir şekilde yetiştirilmiştir. Cicer türler büyür. Çok yıllık türlerin poleni, yıllık türlerin büyüdüğü dünyanın farklı bölgelerinde kullanılmak üzere korunabilirse, çaprazlanabilirlik teknikleri daha etkili bir şekilde uygulanabilir. Çok yıllık kullanımdaki bu zorluk germplazma okyanus boyunca canlı polen nakliyesi ile çözülebilir.[9] Bu sorun çözülecekse, daha fazlası Cicer çok yıllık bitkiler dünyanın çeşitli yerlerine ekilebilir.

Etkileyen başka bir kısıtlama Cicer türler kabuk kurdu Helicoverpa armigera Hayatta kalmaları için en büyük sorunlardan biri bu. Konakçı bitki direnci, bu zararlıları yok etmek için etkili bir yöntemdir. Bir çalışma, uzun ömürlülerin C. canariense ve C. microphyllum yüksek dirence sahip H. armigera nazaran C. judaicum, yıllık bir bitki.[10] Melezleme üzerine daha fazla deney, bu dirençten sorumlu proteinlerin genetik kökenine dair ipuçları verebilir. Kuraklık direnci birçokları için üstesinden gelinmesi gereken bir başka muhalefet Cicer uzun ömürlü.

Nohutun yaklaşık% 90'ı (Cicer arietinum Dünyada çok az yağışla ve kuraklığın büyümeye önemli bir engel olduğu yerlerde yetiştirilmektedir. Bir çalışma, birçok çok yıllık bitkinin kuraklığa karşı direncini yıllıklara kıyasla değerlendirdi. Test edildiğinde, çok yıllık vahşi Cicer türler solma ve kuruduktan sonra geri kazanıldı ve ayrıca yüksek sıcaklıklara tolerans gösterdi. Tüm uzun ömürlü melezleme ile test edilen Cicer anatolicum yıllık türlere yakın genetik yakınlıkları nedeniyle test edilmelidir.[11]

Bu dirençler ve geliştirmeler Cicer çok yıllık genom, çok yıllıkların özelliklerine katkıda bulunan genlerin keşfi için potansiyel bir bilgi kaynağı olabilir. Kuraklık ve haşere direnci ile birlikte mahsul gelişimindeki bilimsel gelişmeler, birçok insanın evriminde büyük bir rol oynamaktadır. Cicer uzun ömürlü. Genetik değişim ve melezleme ile ilgili daha ileri çalışmalar Cicer çok yıllık bitkiler, potansiyel olarak çağdaş gıda taşıyan mahsullerin özelliklerine fayda sağlayabilir ve yenilik için kapsamlı bilgi sağlayabilir.

Evrim

Cins Cicer, onu bir gıda ürünü için ilginç bir aday yapan farklı özelliklere sahip birçok türden oluşur. Şu anda, yalnızca bir türü Cicer, modern nohut, bir çeşit olarak evcilleştirilmiştir, ancak araştırmacıların daha fazla evcilleştirme ve çok yıllık mahsullere genişletmek için düşündüğü birçok başka seçenek vardır. Çok yıllık ekinlere genişlemeye yol açabilecek en umut verici seçeneklerden biri, yıllık ve çok yıllık türler arasındaki melezleşmedir. Bununla birlikte, hibridizasyon yalnızca belirlenmemiş olan belirli türler arasında mümkündür ve / veya başarılıdır.

Bu genişlemenin ilk adımı, çok yıllık ve yıllık türler arasındaki ilişkileri incelemektir. Cicer olası aday türleri belirlemek için hem morfolojik hem de genetik olarak. Ne yazık ki, araştırmalar çok yıllık ve yıllık türler arasında büyük morfolojik farklılıklar olduğunu göstermektedir. Cicer bu, bu türleri melezleştirilmiş bir türe geçmeye çalışılmasının neden olabileceği zorluklara işaret ediyor. Daha spesifik olarak, birkaç spesifik gen lokusundaki tohum kabuğu morfolojisini inceleyen bir çalışma, iki dal arasında çok farklı farklılıklar gösteren yıllık ve çok yıllık türleri karşılaştırdı. Cicer.[12] Araştırma, genetik ayrışmayı izleyen filogenetik ağaçlar yaratmayı başardı. Cicer türler ve veriler gösteriyor ki "türlerin hızlı farklılaşması Monocicer rahatsız edilmiş çevreye adaptasyon dahil ”, yıllık türler arasında çok mesafe olduğunu gösteren (Monocicer) ve çok yıllık türler Cicer.[12]

Bu ilişkilerle ilgili daha fazla araştırma, ne kadar yakından ilişkili olduklarını görmek için 12 lokusta hem yetiştirilen hem de yabani olan çok yıllık ve yıllık türlerin ilişkilerini analiz etmek için yapılmıştır.[13] Araştırmacılar, çok yıllık bir türü daraltmayı başardılar. C. incisumBu, diğer çok yıllık türlere göre yıllık bitkilerle daha yakından ilişkiliydi.[13] Araştırma ayrıca genetik ve filogenetik analizlerde de benzer sonuçlar gösterdi. Çoğu yıllık ve çok yıllık türler monofiletik sınıflar oluşturma eğilimindeyken, C. incisum bu kuralın bir istisnasıdır. Tipik monofillerin dışında ortaya çıkan başka bir tür, C. cuneatum, çok yıllık türlerle daha yakından ilişkili bir yıllık tür C. canariense diğer yıllık türlerden daha fazla.[14] Soyoluşların ortak eğilimindeki bu atılımlar, daha fazla xiulian uygulaması için aday olarak sunulan yakın akrabaların olabileceğini göstermektedir. Modern çok yıllık ve yıllık türlerin ortak ataları arasında önemli bir evrimsel mesafe vardır, ancak bu araştırma, bir gıda mahsulü olarak çok yıllık bir türü yetiştirme olasılığının olabileceğini ummaktadır.

Hibridizasyon

Hibridizasyon veya benzersiz bir yavru oluşturmak için iki türün yeniden üretilmesi, mevcut türlerden yeni gıda mahsullerinin geliştirilmesinde özellikle önemlidir. Geçmişte çalışılan ve üretilen filogenetik ve genetik veriler nedeniyle, çok yıllık ve yıllık Cicer türler umut verici. Çok yıllık ve yıllık türler arasındaki melezleme tekniklerini ve sonuçlarını iyileştirmek için birçok adım atılmıştır, ancak bu melezlerden yaşayabilir bir yavru yaratmanın zor olduğu kanıtlanmıştır.[15] Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, yıllıkları birlikte ve çok yıllıkları birlikte melezlemek nispeten kolay olmuştur.[15] Diğer araştırmalar, cinsin belirli yıllık ve çok yıllık türlerini geçme konusunda bir miktar başarı göstermiştir. "Yıllık C. cuneatum ve çok yıllık C. canariense"," Orta morfolojiye sahip kısmen verimli "bir F-1 nesli gösterdi.[6]

Ancak bu başarı, hangi türün her bir gamete sağladığına göre belirlenir ve bu nedenle mahsulün daha fazla yetiştirilmesinde bazı olası zorluklar ortaya çıkarır.[6] Bu haç özellikle ilginçtir çünkü çok yıllık ve yıllık haçların özellikle zor olduğu kanıtlanmış birkaç kısmi başarısından biridir. Dahası, türler geçti, C. cuneatum ve C. canariense daha önce önceki araştırmada evrimsel analiz sırasında kardeş tür olarak belirlenmişti.[14]

Bu tür araştırmalar, çok yıllık bir gıda mahsulü geliştirmenin ön saflarında yer almaktadır. Cicer bu modern çeşidi nohutla ilgilidir. Çok yıllık mahsuller, gıda üretimi açısından avantajlıdır çünkü bunlar daha sürdürülebilir gıda yıllık mahsullerden daha seçenek. Görüldüğü gibi, türlerin genetik ve evrimsel ilişkileri, türler arasında melezlerin geliştirilmesinde çok önemli bir rol oynar ve daha fazla ilişkiyi belirlemek için kullanılabilir.

[16]

Referanslar

  1. ^ http://www.ildis.org/ ILDIS Sürüm 6.05
  2. ^ van Oss, R .; Abbo, S .; Eshed, R. (2015). "Genetik İlişki Cicer Sp Cultigen ile Vahşi Atası Arasındaki Geneflow Kanıtını Ortaya Çıkardı ". PLOS ONE. 10 (10): e0139789. Bibcode:2015PLoSO..1039789V. doi:10.1371 / journal.pone.0139789. PMC  4597980. PMID  26447951.
  3. ^ Abbo, S .; Van-Oss, R.P .; Gopher, A. (2014). "Bitki evcilleştirmeye karşı mahsul evrimi: tahıllar ve baklagiller için kavramsal bir çerçeve". Bitki Bilimindeki Eğilimler. 19 (6): 351–360. doi:10.1016 / j. Bitkiler.2013.12.002. PMID  24398119.
  4. ^ Peleg, Z .; Shabtay, A .; Abbo, S. (2015). "Üç yıllık vahşi yıl arasındaki ve içindeki alelik çeşitlilik Cicer Türler". Genetik Kaynaklar ve Mahsul Evrimi. 62 (2): 177–188. doi:10.1007 / s10722-014-0141-2. S2CID  11311762.
  5. ^ Roorkiwal, M., von Wettberg, E.J. ve Upadhyaya, H.D. (2014). Almanya'daki Evcilleştirme Sürecini Anlamak için Germplasm Çeşitliliğini Keşfetmek Cicer spp. SNP ve DArT İşaretleyicilerini Kullanma. PLoS ONE, 9.
  6. ^ a b c Abbo, S; Mesghenna, YT; van Oss, H (2011). "Vahşi doğada türler arası melezleşme Cicer sp ". Bitki ıslahı. 130 (2): 150–155. doi:10.1111 / j.1439-0523.2010.01838.x.
  7. ^ Guma, I. R .; Mederos, M. A .; Guerra, A. S .; Reyes-Betancort, J.A. (2010). "Sert tohumun ortadan kaldırılmasına yönelik yöntemlerin değerlendirilmesi Cicer canariense, nohutun çok yıllık yabani bir akrabası ". Tohum Bilimi ve Teknolojisi. 38 (1): 209–213. doi:10.15258 / sst.2010.38.1.20.
  8. ^ Lulsdorf, M. M .; Yuan, H. Y .; Slater, S. M .; Vandenberg, A .; Han, X .; Zaharia, L. I .; Abrams, S.R. (2013). "Erken tohum gelişimi sırasında endojen hormon profilleri C. arietinum ve C. anatolicum". Bitki Büyüme Yönetmeliği. 71 (2): 191–198. doi:10.1007 / s10725-013-9819-2. S2CID  6692440.
  9. ^ Mallikarjuna, N., Coyne, C., Cho, S., Rynearson, S., Rajesh, P.N., Jadhav, D.R. ve Muehlbauer, F.J. (2011). Cicer. Yabani Mahsul Akrabalarında: Genomik ve Islah Kaynakları (sayfa 63-82). Springer Berlin Heidelberg.
  10. ^ Sharma, H. C .; Bhagwat, M. P .; Pampapathy, G .; Sharma, J. P .; Ridsdill-Smith, T. J. (2006). "Nohutun çok yıllık yabani akrabaları, potansiyel direnç kaynağı olarak Helicoverpa armigera" (PDF). Genetik Kaynaklar ve Mahsul Evrimi. 53 (1): 131–138. doi:10.1007 / s10722-004-1951-4. S2CID  22863068.
  11. ^ Toker, C .; Cancı, H .; Yıldırım, T. (2007). "Çok yıllık vahşiliğin değerlendirilmesi Cicer kuraklığa dayanıklı türler ". Genetik Kaynaklar ve Mahsul Evrimi. 54 (8): 1781–1786. doi:10.1007 / s10722-006-9197-y. S2CID  21330897.
  12. ^ a b Javadi, F; Yamaguchi, H (2004). "Cinsin yıllık ve çok yıllık türlerinde RAPD ve tohum kabuğu morfolojisi değişimi Cicer L. ". Genetik Kaynaklar ve Mahsul Evrimi. 51 (7): 783–794. doi:10.1023 / b: gres.0000034584.43689.f1. S2CID  35822748.
  13. ^ a b Sudupak, MA; Kence, A (2004). "Çok yıllık ve yıllık arasındaki genetik ilişkiler Cicer Türkiye'de yetişen türlerin allozimlerle ortaya konduğu şekliyle ". Genetik Kaynaklar ve Mahsul Evrimi. 51 (3): 241–249. doi:10.1023 / b: gres.0000024009.50555.e8. S2CID  21478760.
  14. ^ a b Caputo, P; Frediani, M (2005). "Cinsin yıllık ve çok yıllık türleri arasındaki filogenetik ilişkiler Cicer nükleer ribozomal DNA'nın ITS dizilerinden anlaşıldığı gibi ". Biyoloji Plantarum. 49 (1): 47–52. doi:10.1007 / s10535-005-7052-1. S2CID  26464651.
  15. ^ a b Croser, JS; Ahmad, F; Clarke, HJ; Siddique, KHM (2003). "Vahşiliğin kullanımı Cicer nohut gelişiminde - ilerleme, kısıtlamalar ve beklentiler ". Avustralya Tarımsal Araştırma Dergisi. 54 (5): 429–444. doi:10.1071 / AR02157.
  16. ^ Bisht, IS; Kumar, K; Singh, M (2015). "Yabani yıllık sömürü Cicer nohut çeşitlerinin gen havuzunu genişletmek için türler ". Bitki ıslahı. 134 (2): 186. doi:10.1111 / pbr.12254.

Dış bağlantılar