Leymus mollis - Leymus mollis

Leymus mollis
Leymus mollis ssp. mollis.jpeg
subsp. mollis v Kalifornii

Zajistit (NatureServe )
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Plantae
Clade:Tracheofyty
Clade:Krytosemenné rostliny
Clade:Monocots
Clade:Commelinids
Objednat:Poales
Rodina:Poaceae
Podčeleď:Pooideae
Rod:Leymus
Druh:
L. mollis
Binomické jméno
Leymus mollis
Synonyma

Elymus mollis

Leymus mollis je druh tráva známé pod běžnými jmény Americká duna tráva, Americká duna divoká žito, mořská Lyme tráva, pšenice,[1] a pramenitá tráva.[2] Své japonský Jmenuje se hamaninniku.[3] Je původem z Asie, kde se vyskytuje v Japonsko, Čína, Korea, a Rusko a severní části Severní Ameriky, kde se vyskytuje napříč Kanada a severní Spojené státy, stejně jako Grónsko.[1][2] Najdete ji také v Island.[1]

Růstové vzorce

Tohle je rhizomatous vytrvalá tráva se vztyčenými stonky dorůstajícími až do výšky 1,7 metru. Listové čepele mohou být v ssp dlouhé téměř metr. mollisa široký až 1,5 centimetru. Květinový hrot je dlouhý až 34 centimetrů a široký 2. Každý klásek může být až 3,4 centimetrů dlouhý a může obsahovat až šest kvítků. Existují dva poddruhy. Poddruh villosissimus je většinou omezeno na arktický regionech a je převážně pobřežní. Je to obvykle menší rostlina než ssp. mollis.[4] Tyto dva poddruhy jsou jinak těžko rozeznatelné, i když rostou sympaticky. Nejspolehlivějším znakem, který se používá k jejich rozlišení, je typ chloupků na glumes a lemmat;[5] ssp. villosissimus má dlouhé, měkké, někdy chlupaté vlasy (odporný), zatímco ssp. mollis má jemné, tenké chloupky (pilose) a obecně méně z nich.[4] Tady není žádný awn.[1]

Místo výskytu

Tato tráva obvykle roste v pobřežním prostředí, zejména na duny. Může to být důležitá součást ekologie dun. Tráva obvykle roste na navždy a na dunách embryí, méně často na backdune.[6][7][8] Je to jeden z prvních závodů, které byly v procesu založeny ekologická posloupnost v raných fázích vývoje písečné duny.[8] V těchto volných dunách obrácených k oceánu rostliny snášejí slanou mlhu, slaný písek, málo až žádnou čerstvou vodu, nestabilní substráty, občasné zaplavení během bouří, nízkou hladinu živin a oděru větrem, vodou a ledovými bouřkami. Sazenice mohou být pohřbeny. Tento typ prostředí způsobuje stres v rostlině. Tráva vyrůstá z velkého oddenku, který ji ukotví do proměnlivých a nestabilních písků. Když je na duně mnoho rostlin, jejich oddenky tvoří síť, která ji pomáhá stabilizovat a brání eroze. Síť se stává „kostrou předpovědi“.[6] Díky tomu je tráva cenným druhem pro rehabilitaci krajiny v přirozeném prostředí pláže.[7]

Ostatní rostliny

Mezi další rostliny vyskytující se v trávě patří Lathyrus japonicus, Achillea millefolium, Festuca rubra,[8] Ammophila breviligulata, Rhus typhina, Rosa rugosa,[1] a Arctanthemum arcticum.[5] Také roste s mechy jako Pleurozium shreberi a Polytrichum spp. a lišejníky jako Cladina spp.[8] Bylo pozorováno, že je to jedna z nejběžnějších rostlin v arktických hnízdních oblastech sněhová husa. Předpokládá se, že husy upřednostňují celkový ekosystém, který je hostitelem trávy, než aby upřednostňovaly samotnou trávu.[5]

Genetická hybridizace

Leymus mollis byl studován pro možné použití ve vědě o chovu pšenice. Široká hybridizace pšenice a pšenice L. mollis se úspěšně provádí od 60. let 20. století za účelem generování mnoha hybridů. Důležitý příklad L. mollis hybridizace s pšenicí nastala, když AD99 L. mollis linie byla hybridizována s pšenicí. AD99 byl rezistentní vůči padlí a výsledný hybrid pšenice poskytl šest linií, které byly také rezistentní vůči padlí. Tento experiment lze použít jako základ pro L. mollis to být považován za velmi užitečný genetický zdroj.[9] Použitím značek EST (Expressed Sequence Tags) bylo zjištěno, že pšenice má složitý a nadbytečný genom. EST slouží k identifikaci transkribovaných částí genomu. Prostřednictvím srovnávací studie bylo zjištěno, že L. mollis má také některé z těchto genů; protože jsou vysoce konzervované. Tyto geny jsou výraznější v L. mollis než pšenice a používají se pro toleranci osmotického stresu a sucha. Díky své podobnosti mají schopnost hybridizace s pšenicí. Celkově tyto EST pomáhají poskytovat vhodné nástroje pro molekulární markery, které pomáhají identifikovat možnou introgresi genů do pšenice, zejména s ohledem na toleranci osmotického stresu.[10]

Leymus mollis ' relativní úspěch při šlechtění pšenice lze konkrétně prokázat pomocí metody genetické in situ hybridizace (GISH). Srovnávací GISH ukázal, že genomy v rodu Leymus jsou docela různorodé. Bylo však také zjištěno, že chromozomy druhů v tomto rodu byly schopny podstoupit úplné meiotické párování v hybridismu navzájem. Pomocí techniky GISH bylo zjištěno, že rozdíly v sub-telomerním heterochromatinu neovlivňují párování meiotů. Z tohoto důvodu lze pochopit, že rozdíly mezi Leymus rod a Triticum (pšenice) by nebránil úspěšné hybridizaci.[11] Tento závěr vyplývá ze skutečnosti, že Leymus je již schopen překonat rozdíly v rámci svého vlastního rodu v párování.

Přizpůsobivost

Leymus mollis je obecně zkoumána hybridizace, protože je vysoce adaptabilní a robustní. Určit tuto přizpůsobivou povahu L. mollis, její sazenice byly studovány v prostředí, kde byla nízká dostupnost živin. V tomto prostředí byly sazenice velmi tolerantní k málo výživným látkám a byly stále schopné vypěstovat. Obecně je nízká vlhkost půdy dosud považována za důležitý faktor úmrtnosti L. mollis sazenice dokázaly úspěšně přežít. Období sucha, ve kterém byly tyto sazenice testovány, bylo 5 po sobě jdoucích dnů a L. mollis měl míru přežití 93%.[12] Tato adaptabilita rostliny je něco, co není vidět u sazenic pšenice, a proto se hledá hybridizace. Být dunovou trávou, L. mollis má také rozsáhlou schopnost přežít slanost. Bylo zjištěno, že životaschopnost těchto semen v slanosti je vyšší než padesát procent po ponoření po dobu sedmi dnů. To je přeložitelné do L. mollis schopnost růst v půdě s vysokým obsahem soli. Okolní půda však nemusí být pro tradiční rostliny životaschopná L. mollis stále si zachovává schopnost růstu. To dále dokazuje širokou přizpůsobivost systému L. mollis.[13]

V důsledku silných antropogenních tlaků v dnešním světě je jednou reakcí pohled na udržitelný rozvoj našeho vegetativního prostředí. Biologové neustále hledají nové způsoby, jak bojovat s těmito umělými tlaky, a jedním z druhů, u nichž je potenciál blíže se zabývat, je Leymus mollis, extrémně přizpůsobivý druh rostlin. Specifické vlastnosti L. mollis lze prokázat jako prospěšné při hybridizaci a domestikaci tohoto druhu nebo hybridního druhu. Mezi tyto vlastnosti patří schopnost druhu tolerovat střední intenzitu pohřbu a udržovat dupání, přizpůsobit se suchu a nedostatku vody, odolávat mnoha houbovým chorobám, jako je rez pšeničných pruhů, obsahovat vysokou životaschopnost pupenů a tolerovat sůl a různé nemoci.

Tolerance vůči suchu: Prvním environmentálním stresovým faktorem, na který L. mollis toleruje, je sucho a nedostatek vody. Tento divoký příbuzný pšenice má obranné mechanismy, které exprimují několik genů reagujících na stres, které umožňují tomuto druhu tolerovat sucho a nedostatek vody. Tyto genetické faktory vedoucí k adaptabilitě L. mollis na nedostatky vody mohou být prospěšné při umělém výběru a hybridizaci.[14]

Tolerance pohřbu: Ačkoli se Leymus mollis dobře přizpůsobuje mírné a vysoké intenzitě sucha, ukázalo se, že má ještě větší toleranci pro mírnou intenzitu pohřbu a udržuje dupání přítomné v severoamerických subarktických prostředích.[15]

Odolnost proti houbovým chorobám: Kromě těchto tolerančních faktorů je Leymus mollis také rezistentní vůči mnoha houbovým chorobám. Jedním z příkladů této tolerance je rez pšeničným pruhem, což je infekce rostlin způsobená Puccinia striiformis. Jako jedna z nejrozšířenějších a nejničivějších houbových chorob na světě dnes mnoho pšeničných plodin potřebuje nové účinné geny rezistence a vývoj nových rezistenčních zárodků. Bylo nalezeno několik typů translokačních linií pšenice, které mají odolnost vůči více různým rasám houby pruhované rzi.[16]

Životaschopnost bud oddenku: Silná životaschopnost bud oddenku L. mollis také přispívá k adaptabilitě druhu. Oddenky Leymus mollis mají potenciál šířit se a kolonizovat velkou vzdálenost od zdrojové populace kvůli schopnosti jejich pupenu přežít v mořské vodě během ponoření do mořské vody. Ačkoli L. mollis nemá tak křehkou oddenky jako některé druhy pocházející ze stejných oblastí, jako je Ammophilia arenaria, a proto se nerozpadá na fragmenty oddenků tak snadno, mnoho dalších oddenků má nižší životaschopnost než oddenky L. mollis.[17]

Tolerance solí a odolnost vůči chorobám: Geny tolerance vůči solím a odolnosti vůči chorobám se přirozeně vyskytují také v L. mollis. Kromě toho má tento druh velké hroty, silné oddenky a zažívá prudký růst v prostředích od Sibiře po Kanadu a Island a severní části Japonska.[11]

Všechny tyto vlastnosti L. mollis mají potenciál být prospěšné pro zlepšení plodin a domestikaci nových druhů rostlin v reakci na antropogenní tlaky a zvýšenou potřebu výroby potravin.

Lidské použití

Tlingit tkaný košík, konec 19. století, smrk, Americká dunegrass, pigment, Cleveland Museum of Art

Tato tráva má řadu dalších využití. Kromě možného šlechtění pšenice je odolnost vůči suchu L. mollis se navrhuje použít v restaurátorských iniciativách.[18] The Makah, Nitinaht, a Quileute používal trsy silných kořenů k otření těla během koupání. Yupikové použijte listy k výrobě rohoží, košů, tašek a lan pro zavěšení ryb, aby uschly. The Hesquiat splést listy do rukojetí na pytle. The Kwakwaka'wakw vyrábějí koše a klobouky z listů a tradičně je používají k vyložení krabic, ve kterých se vařilo lupina kořeny. Nitinaht použil špičaté listy šít a kravatu. The Haisla a Hanaksiala pomocí trávy obložili jámy, ve kterých připravovali olej z eulachon Ryba. The Quinault umístěn salal plody na lůžku z listů uschnout.[19] Inuit v Kanada tradičně používají Leymus mollis k léčbě žaludečních problémů a k pletení košů. K izolaci bot použili sušené listy.[20]

Problémy životního prostředí

I když se nejedná o vzácnou nebo ohroženou rostlinu, její populace může být ovlivněna procesy, které degradují a ničí její pobřežní stanoviště. Mezi obavy patří vývoj, poškození bouří a dopad rekreačních aktivit.[1] V některých oblastech byl přemístěn o představený druh rostlin, jako např Ammophila arenaria.[3]

Kultivary dostupné jsou „Reeve“ a „Benson“. Ten byl pojmenován pro Benny Benson, třináctiletý chlapec, který navrhl úředníka vlajka Aljašky. Byl vyšlechtěn pro použití při obnově erodovaných dun.[21]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Higman, P. J. a M. R. Penskar. 1999. Speciální rostlinný abstrakt pro Leymus mollis (Americká duna divoká žito). Michigan Natural Features Inventory, Lansing, MI.
  2. ^ A b "Leymus mollis". Informační síť zdrojů Germplasm (ÚSMĚV). Služba zemědělského výzkumu (ARS), Ministerstvo zemědělství USA (USDA). Citováno 12. ledna 2018.
  3. ^ A b Protokol o rozmnožování rostlin pro Leymus mollis ssp. mollis. Propagační protokoly pro pacifické severozápadní rostliny. University of Washington. 2008.
  4. ^ A b Leymus mollis. Archivováno 16. 06. 2013 v Archiv. Dnes Ruční ošetření trávy.
  5. ^ A b C Aiken, S. G., et al. 2007. Leymus mollis ssp. villosissima. Flóra kanadského arktického souostroví: Popisy, ilustrace, identifikace a získávání informací. NRC Research Press, National Research Council of Canada, Ottawa.
  6. ^ A b Gagné, J .; Houle, G. (2002). "Faktory odpovědné za Honckenya peploides (Caryophyllaceae) a Leymus mollis (Poaceae) prostorová segregace na subarktických pobřežních dunách ". Dopoledne. J. Bot. 89 (3): 479–485. doi:10,3732 / ajb.89.3.479. PMID  21665645.
  7. ^ A b Goodman, T. Zpráva o znovuzrození pomocí Leymus mollis na předzvěstí v Ma-l’el Dunes Unit, Humboldt Bay National Wildlife Refuge. Americká služba pro ryby a divokou zvěř. Arcata, Kalifornie. Červen 2009.
  8. ^ A b C d Imbert, E .; Houle, G. (2000). "Ekofyziologické rozdíly mezi Leymus mollis populace v subarktickém dunovém systému způsobené environmentálními, nikoli genetickými faktory “. Nový fytolog. 147 (3): 601–8. doi:10.1046 / j.1469-8137.2000.00724.x.
  9. ^ Pang, Y; Chen, X; Zhao, J; et al. (2014). "Molecular Cytogenetic Characterization of a Wheat - Leymus mollis 3D (3Ns) Substitution Line with Resistance to Leaf Rust". Journal of Genetics and Genomics. 41 (4): 205–214. doi:10.1016 / j.jgg.2013.11.008. PMID  24780618.
  10. ^ Habora, M; Eltayeb, A; Tsujimoto, H (2012). „Identifikace genů reagujících na osmotický stres z Leymus mollis, divokého příbuzného pšenice (Triticum aestivum L.)“. Chovatelská věda. 62 (1): 78–86. doi:10.1270 / jsbbs.62,78. PMC  3405956. PMID  23136517.
  11. ^ A b Kishii, M; Wang, R; Tsujimoto, H (2003). "Vlastnosti a chování chromozomů Leymus mollis a L. racemosus (Triticeae, Poaceae) během mitózy a meiózy". Chromozomový výzkum. 11 (1): 741–748. doi:10.1023 / b: chro.0000005774.00726.71. PMID  14712860. S2CID  21322059.
  12. ^ Gagne, J; Houle, G (2002). „Faktory odpovědné za prostorovou segregaci Honckenya peploides (Caryophyllaceae) a Leymus mollis (Poaceae) na subarktických pobřežních dunách“. American Journal of Botany. 89 (3): 479–485. doi:10,3732 / ajb.89.3.479. PMID  21665645.
  13. ^ Rachel, A; Marcel, R (2000). „The effect of sea-water submergence on rhizome bud lifeability of the entered Ammophila arenaria and the native Leymus mollis in California“. Journal of Coastal Conservation. 6 (1): 107–111. doi:10.1007 / bf02730474. S2CID  85215591.
  14. ^ Habora, M. E. E .; Eltayeb, A.E .; Tsujimoto, H .; Tanaka, K. (2012). „Identifikace genů reagujících na osmotický stres z Leymus mollis, divokého příbuzného pšenice (Triticum aestivum L.)“. Chovatelská věda. 62 (1): 78–86. doi:10.1270 / jsbbs.62,78. PMC  3405956. PMID  23136517.
  15. ^ Boudreau, S., a Faure-Lacroix, J. (2009). Tolerance k pískovému pohřbu, dupání a suchu dvou subarktických pobřežních druhů rostlin (Leymus mollis a Trisetum spicatum). Arctic, 418-428.
  16. ^ Li, H., Fan, R., Fu, S., Wei, B., Xu, S., Feng, J., ... & Zhang, X. (2015). Vývoj translokačních linií Triticum aestivum-Leymus mollis a identifikace rezistence na pruhovaný rez. Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao, 42 (3), 129.
  17. ^ Rachel, A., & Marcel, R. (2000). Vliv ponoření mořské vody na životaschopnost bud oddenku zavedené Ammophila arenaria a původního Leymus mollis v Kalifornii. J Coast Conserv Journal of Coastal Conservation, 107-111.
  18. ^ Boudreau, Stéphane; Faure-Lacroix, Julie (01.12.2009). „Tolerance k pohřbívání, pošlapávání a suchu dvou druhů pobřežních rostlin subarktického pobřeží (Leymus mollis a Trisetum spicatum)“. Arktický. 62 (4): 418–428. doi:10.14430 / arctic173. JSTOR  40513333.
  19. ^ Leymus mollis. Indiánská databáze etnobotaniky. University of Michigan, Dearborn.
  20. ^ Clark, Courtenay. „Inuitská etnobotanika a etnoekologie v Nunaviku a Nunatsiavutu v severovýchodní Kanadě.“ Université de Montréal. Prosinec 2012: 25. Zpřístupněno 4. února 2014.
  21. ^ Oznámení o pojmenování a uvolnění divočiny „Benson“ pro vegetativní produkci. Stát Aljaška, ministerstvo přírodních zdrojů. Divize zemědělství / Centrum rostlinných materiálů. 1991.