Avena barbata - Avena barbata

Avena barbata
Poaceae - Avena barbata (8304690940) .jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Plantae
Clade:Tracheofyty
Clade:Krytosemenné rostliny
Clade:Monocots
Clade:Commelinids
Objednat:Poales
Rodina:Poaceae
Podčeleď:Pooideae
Rod:Avena
Druh:
A. barbata
Binomické jméno
Avena barbata
Pott např Odkaz
Synonyma

Avena hirsuta

Avena barbata je druh divoký oves známé pod běžným názvem štíhlý divoký oves. Má jedlá semena. Je to diploidizovaná autotetraploidní tráva (2n = 4x = 28).[1] Jeho diploidní předkové jsou A. hirtula Zpoždění. a A. wiestii Steud (2n = 2x = 14), které jsou považovány za Středomoří a poušť ekotypy obsahující jeden druh.[2] Wiestii a A. hirtula jsou rozšířené ve středomořské pánvi a rostou ve smíšených porostech s A. barbata, i když je těžké je rozeznat.

Jedná se o zimní jednoletou trávu s tenkými orály (stonky) dorůstajícími do maximální výšky 60 až 80 centimetrů, ale je známo, že někdy dorůstají. Štětinaté klásky jsou dlouhé 2 až 3 centimetry, nepočítaje ohnuté awn což je až 4 centimetry na délku. Avena barbata do značné míry se rozmnožuje samoopalováním v přirozených populacích s velmi nízkou mírou křížení.[3]

A. barbata je původem ze střední Asie (až na východ jako Pákistán ) a Středomořská pánev. Jako introdukovaný druh se vyskytuje také na jiných středomořských stanovištích Nový Zéland, Austrálie, Jižní Afrika, Argentina, Chile, Brazílie, a Uruguay. V Evropě to bylo hlášeno v Finsko, Francie, Německo, Norsko, Bulharsko, a Rakousko. v Severní Amerika to je představený druh a škodlivá tráva, kde je obzvláště rozšířený v Kalifornie. V Kalifornii vysídlil původní druhy trávy.[4] To je také nalezené v Oregon, Washington, Havaj, Massachusetts, Nevada, Arizona, a Nové Mexiko [2].

Genetické důkazy tomu nasvědčují A. barbata v Argentině a Kalifornii pocházelo ze Španělska během Španělská kolonizace Ameriky.[5]

Genetické studie kalifornských populací

Kalifornské populace Avena barbata představují jeden z nejvíce studovaných příkladů domnělého “ekotypy „v rostlinné literatuře populační genetika a vývoj byly rozsáhle zkoumány od roku 1967,[6] primárně v laboratořích R.W. Allard a Subodh Jain a jejich mnoho studentů v 60., 70., 80. a 90. letech v USA Davis,[7][8][9][3][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20] a nedávno Robert Latta z University of Dalhousie University v Novém Skotsku.[21][22]

Obecný vzorec, který vyplynul z těchto dřívějších studií, byl ten v celém Central Valley Kalifornie, sestávající z polosuchých travních porostů a dubových savan, a zasahující na jih do San Diega, v populacích tohoto druhu dominovala monomorfní fenotyp vlastnit tmavá / černá semena s chlupatými lemmat, stejně jako hladké listové pochvy; tyto morfologické znaky byly korelovány se specifickými isozym vzor i specifický genotyp ribozomální DNA. Tento „ekotyp“ se nazývá „xeric „typ. Populace mimo centrální údolí, podél pobřežního pásu, mezontánních oblastí pobřežních oblastí a vyšších podhůří pohoří Sierra Nevada, byly buď monomorfní pro bílá semena s obecně hladkými lematy a chlupatými listovými pochvami, nebo byly polymorfní s různou směsí znaků semen a pláště. Tyto populace byly také monomorfní nebo polymorfní pro izozymové vzory a ribozomální DNA genotypy jiné než xerický typ; oni se nazývají "mesic „typ. Mesický typ nebyl nikdy zjevně pozorován jižně od přibližně stejné zeměpisné šířky jako Monterey, ať už v pobřežních oblastech, v Central Valley nebo na úpatí pohoří Sierras. Když morfologické rysy, stejně jako alozym a ribozomální DNA genotypy byly zvažovány společně, tvrdí se, že v jinak „mezické“ klasifikaci je šest ekotypů.[20]

Studie na celé rostlině také ukázaly, že xerické a mesické typy se od sebe lišily u mnoha znaků, jako je vlajkový list, výška primární stonky, počet kultivátorů, hmotnost a počet semen, suchá hmotnost a doba květu, u mesického ekotypu obecně větší a plodnější než xerický typ; dále byly vlajkové listy xerického typu za mnoha podmínek trvale menší než mesický typ.[15][16] Dále se ukázalo, že xerické populace, které byly monomorfní pro znaky semenného a listového pláště a alozymy, měly menší genetickou variabilitu pro kvantitativní genetika znaky než mesické populace; kvantitativní genetická variace však existovala u všech studovaných xerických nebo mesických populací.[18] V důsledku toho se u všech studovaných genetických znaků xerické populace xerického ekotypu navzájem podobaly více než mesickému ekotypu a důkazy naznačovaly, že různé ekotypy představovaly významné vazebná nerovnováha a coapapted genetické komplexy.[23]

Pro účely polní identifikace je pubescence pláště listů ve stadiu sazenice a lemma barva při zralosti semen a rozměry vlajkového listu by spolehlivě oddělily xeriku od mesických ekotypů v celé Kalifornii.

Hned na začátku se spekulovalo, že genetické vzorce pozorované u A. barbata byli velmi korelovaný s deštěm a teplotou. Obecným vzorem v makro- i mikrogeografickém měřítku bylo, že monomorfní „xerický“ typ se vyskytoval v těch oblastech s srážkami mezi 250 mm a 500 mm, zatímco polymorfní a monomorfní „mezické“ populace se vyskytovaly v těch oblastech Kalifornie s více než 500 mm .[3][12][20]

Bez ohledu na korelace nalezené s mezickými a xerickými genotypy s dešťovými srážkami v Kalifornii skleníkové experimenty neprokázaly, že xerický typ má větší reprodukční kapacitu nebo jiné fyziologické[24] nadřazenost mesiku za uměle vyvolaných mokrých nebo suchých podmínek. Latta ve skutečnosti tvrdí, že mesický typ je lepší než xeric a může xeric nahrazovat v těch oblastech, kde xeric dominuje, alespoň v severní Kalifornii.[25]

Genetické studie středomořských populací

Avena barbata byl studován ve Španělsku, Izraeli a Maroku studenty a kolegy R.W. Allarda v U.C. Davis, Pèrez de la Vega a Pedro Garcia z Leonské univerzity a E. Nevo v Izraeli ([26][27][28]).[29] Obecný vzorec, který se objevil, je ten, že ve středomořských populacích existuje větší genetická variabilita než v kalifornských populacích. Dále multi-místo genotypy nalezené v Kalifornii jsou pro Kalifornii jedinečné. Populace Středomoří mají své vlastní jedinečné sady genotypů více lokusů. K dispozici je jedinečný 14-lokus alozym genotyp specifický pro chladnější oblasti Španělska.

Ani „xerický“, ani monomprfický „mesický“ genotyp popsaný v Kalifornii se ve Španělsku nenachází.

Genetické studie argentinských populací

Kalifornská i argentinská populace představují podmnožinu genetické variability zjištěné ve Španělsku, a to v porovnání jednotlivých lokusů. Avšak na rozdíl od Španělska má Argentina jeden rozšířený genotyp 14 lokusového alozymu nazývaný typ „Pampeano“, který se ve Španělsku nenachází; liší se od kalifornského „xerického“ typu ve třech ze 14 zkoumaných lokusů. „Xerický“ kalifornský typ se vyskytuje u 6% rostlin zkoumaných v Argentině; „xerický“ typ se vyskytuje také v Chile.

Genetické důkazy tomu nasvědčují Avena barbata přišel do Argentiny i Kalifornie z jihozápadního Španělska.[5]

Galerie

  • Avena barbata spikelet

Reference

  1. ^ [1]
  2. ^ Allard, R.W .; Garcia, P .; Saenz-de-Miera, L.E .; Perez, de la Vega (1993). „Vývoj multilokusové genetické struktury u Avena hirtula a Avena barbata“. Genetika. 135 (4): 1125–1139. PMC  1205744. PMID  8307328.
  3. ^ A b C Hamrick, J.L .; Allard, R.W. (1972). „Mikrogeografická variace frekvencí alozymu u Avena barbata“. Proc. Natl. Acad. Sci. 69 (8): 2100–2104. Bibcode:1972PNAS ... 69.2100H. doi:10.1073 / pnas.69.8.2100. PMC  426877. PMID  16592002.
  4. ^ Rada pro invazivní rostliny v Kalifornii
  5. ^ A b Guma, Irma-Rosana; Pèrez de la Vega, Marcelino; Garcia, Pedro (2006). "Variace isozymu a genetická struktura populací Avena barbata z Argentiny". Genetické zdroje a vývoj plodin. 53 (3): 587–601. doi:10.1007 / s10722-004-2682-2. S2CID  35868886.
  6. ^ Jain, S.K .; Marshall, D.R. (1967). „Populační studie u převážně samoopylivých druhů. X. Variace přirozených populací Avena fatua a Avena barbata“. Americký přírodovědec. 101 (917): 19–33. doi:10.1086/282465.
  7. ^ Marshall, D.R .; Jain, S.K. (1969). "Genetický polymorfismus v přirozených populacích Avena fatua a A. barbata". Příroda. 221 (5177): 276–278. Bibcode:1969 Natur.221..276M. doi:10.1038 / 221276a0. S2CID  4298517.
  8. ^ Marshall, D.R .; Allard, R.W. (1970). „Udržování polymorfismů isozymu v přirozených populacích Avena barbata“. Genetika. 66 (2): 393–399. PMC  1212502. PMID  17248512.
  9. ^ Marshall, D.R .; Allard, R.W. (1970). „Polymorfismy isozymu v přirozených populacích Avena fatua a A. barbata“. Dědičnost. 25 (3): 373–382. doi:10.1038 / hdy.1970,38.
  10. ^ Clegg, M. T.; Allard, R.W. (1972). „Vzory genetické diferenciace ve štíhlém divokém ovsu“. Proc. Natl. Acad. Sci. 69 (7): 1820–1824. Bibcode:1972PNAS ... 69.1820C. doi:10.1073 / pnas.69.7.1820. PMC  426810. PMID  16591999.
  11. ^ Allard, R.W .; Babbel, G. R.; Clegg, M. T.; Kahler, A.L. (1972). „Důkazy pro společnou adaptaci v Avena barbata“. Proc. Natl. Acad. Sci. 69 (10): 3043–3048. Bibcode:1972PNAS ... 69.3043A. doi:10.1073 / pnas.69.10.3043. PMC  389703. PMID  4342975.
  12. ^ A b Miller, RD (1977). „Genetická variabilita u štíhlého divokého ovsa Avena barbata v Kalifornii“. Ph.D. Dizertační práce, Kalifornská univerzita, Davis.
  13. ^ Allard, R.W .; Miller, R.D .; Kahler, A.L. (1978). Vztah mezi stupněm heterogenity prostředí a genetickým polymorfismem. IN: „Struktura a fungování populací rostlin“. Verhandelingen der Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, Afdeling Naturkunde, Tweede Reeks, deel 70.
  14. ^ Hakim-Elahi, A. (1980). "Časové změny v populační struktuře štíhlého divokého ovsa (Avena barbata) měřené polymorfismy alozymu". Ph.D. Dizertační práce, Kalifornská univerzita, Davis.
  15. ^ A b Price, S.C. (1980). „Polymorfismus a fenomenorfismus v tetraploidním štíhlém divokém ovesu Avena barbata“. Ph.D. Disertační univerzita v Kalifornii, Davis.
  16. ^ A b Hutchinson, E.S. (1982). "Genetické markery a ekotypická diferenciace Avena bartata Pott ex Link". Ph.D. Dizertační práce, Kalifornská univerzita, Davis.
  17. ^ Pinero, D. (1982). "Korelace mezi enzymovými fenotypy a fyzickým prostředím v kalifornských populacích Avena barbata a Avena fatua". Ph.D. Dizertační práce, Kalifornská univerzita, Davis.
  18. ^ A b Cluster, P.D. (1984). „Korelace mezi genetickou variací pro markery slitiny a kvantitativními znaky v Avena barbata Pott. Ex. Link“. Ph.D. Dizertační práce, Kalifornská univerzita, Davis.
  19. ^ Price, SC; Shumaker, K.M .; Kahler, A.L .; Allard, R.W .; Hill, J. E. (1984). "Odhady populační diferenciace získané z polymorfismů enzymů a kvantitativních znaků". Journal of Heredity. 75 (2): 141–142. doi:10.1093 / oxfordjournals.jhered.a109889.
  20. ^ A b C Cluster, P.D .; Allard, R.W. (1995). „Vývoj genetické struktury ribozomální DNA (rDNA) v koloniálních kalifornských populacích Avena barbata“. Genetika. 139 (2): 941–954. PMC  1206392. PMID  7713443.
  21. ^ Latta, RG; Gardner, KM; Staples, DA (2010). „Kvantitativní mapování lokusů zvláštností pro geny pod selekcí napříč několika roky a místy v Avena barbata: epistáza, pleiotropie a interakce genotyp-prostředí“. Genetika. 185 (1): 375–85. doi:10.1534 / genetika.110.114389. PMC  2870971. PMID  20194964.
  22. ^ Latta, RG (2009). „Testování místní adaptace v Avena barbata: klasický příklad ekotypické divergence“ (PDF). Molekulární ekologie. 18 (18): 3781–91. doi:10.1111 / j.1365-294X.2009.04302.x. PMID  19674308. Archivovány od originál (PDF) dne 1. dubna 2011.
  23. ^ Allard, Robert W. (1999). "Historie genetiky populace rostlin". Genetika. 33: 1–27. doi:10.1146 / annurev.genet.33.1.1. PMID  10690402.
  24. ^ Sherrard, Mark E .; Maherali, Hafiz (2006). „Adaptivní význam úniku sucha v Aveně barbata, roční trávě“. Vývoj. 60 (12): 2478–2489. doi:10.1554/06-150.1. PMID  17263110. S2CID  23508155.
  25. ^ Latta, R.G. (2009). „Testování lokální adaptace v Avena barbata: klasický příklad ekotypické divergence“. Molekulární ekologie. 18 (18): 3781–3791. doi:10.1111 / j.1365-294x.2009.04302.x. PMID  19674308.
  26. ^ Kahler, A.L .; Allard, R.W .; Krzakowa, M .; Nevo, E. (1980). "Sdružení mezi izozymovými fenotypy a prostředím ve štíhlém divokém ovsu (Avena barbata) v Izraeli". Teor. Appl. Genetika. 56 (1–2): 31–47. doi:10.1007 / bf00264424. PMID  24305669. S2CID  11926218.
  27. ^ Garcia, P .; Morris, M.I .; Sàenz-de-Miera, L.E .; Allard, R.W .; Pèrez de la Vega, M .; Ladinsky, G. (1991). „Genetická rozmanitost a přizpůsobivost u tetraploidní Avena barbata a jejích diploidních předků Avena hirtula a Avena wiestii“. Proc. Natl. Acad. Sci. 88 (4): 1207–1211. Bibcode:1991PNAS ... 88.1207G. doi:10.1073 / pnas.88.4.1207. PMC  50986. PMID  1996323.
  28. ^ Allard, R.W .; Garcia, P .; Sàenz-de-Miera, L.E .; Pèrez de la Vega, M. (1993). „Vývoj multilokusové genetické struktury u Avena hirtula a Avena barbata“. Genetika. 135: 1125–1139. PMC  1205744. PMID  8307328.
  29. ^ Benchacho, M.R .; Guma, R .; Pèrez de la Vega, M. (2002). „Genetická struktura tetraploidní Aveny: srovnání markerů izozymu a RAPD“. Buňka. Mol. Biol. Lett. 7 (2A): 465–469. PMID  12378251.

externí odkazy