STUDIUL VARIABILITĂŢII SISTEMULUI RADICULAR

  • Published on
    30-Jan-2017

  • View
    217

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p>1 </p><p>1 </p><p>UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE </p><p>I MEDICIN VETERINAR </p><p>CLUJ-NAPOCA </p><p>FACULTATEA DE AGRICULTUR </p><p>COALA DOCTORAL </p><p>Cornelia STAN </p><p>Rezumatul tezei de doctorat </p><p>Studiul variabilitii sistemului radicular la plantulele </p><p>de porumb la un sortiment de linii consangvinizate, populaii locale </p><p>i hibrizi de porumb </p><p>Conductor tiinific </p><p>Prof.univ.dr.IOAN HA </p><p>CLUJ NAPOCA </p><p> 2012 </p></li><li><p>2 </p><p>2 </p><p> CUPRINS </p><p> INTRODUCERE................................................................................................................................11 </p><p> CAPITOLUL I STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND SISTEMUL </p><p> RADICULAR LA PORUMB...............................................................................14 5 </p><p>1.1 Locul porumbului n economia agrar..............................................................................14 </p><p>1.1.1 Importana economic..........................................................................................14 </p><p> 1.1.2 Rspndirea geografic........................................................................................16 </p><p> 1.1.3 Producia de porumb pe plan mondial.....17 </p><p> 1.1.4 Producia de porumb n Romnia....19 </p><p> 1.1.4.1 Evoluia suprafeelor si produciilor de porumb n Romnia......20 </p><p> 1.2 Sistemul radicular la porumb...23 </p><p> 1.2.1 Morfologia sistemului radicular la porumb.....23 </p><p> 1.2.1.1 Morfologia sistemului radicular in faza de plantula...............................26 </p><p> 1.2.1.2 Morfologia sistemului radicular la planta matur de porumb......28 </p><p> 1.2.2 Rolul sistemului radicular n obinerea de producii stabile de porumb30 </p><p> 1.2.3 Bolile si daunatorii sistemului radicular la porumb....33 </p><p> 1.2.4 Sistemul radicular n faza de plantul i determinarile de germinaie....38 </p><p> 1.2.4.1 Sistemul radicular i germenii anormali.41 </p><p> 1.3 Determinismul genetic al sistemului radicular la porumb.45 </p><p> 1.3.1 Variabilitatea sistemului radicular n faza de plantul i planta matur.............45 </p><p> 1.3.2 Sisteme genice implicate n dezvoltarea sistemului radicular............................46 </p><p> 1.3.3 Corelatii ntre sistemul radicular i dezvoltarea plantei de porumb.......48 </p><p> 1.4 Influena modului de recoltare i pstrare asupra seminei de porumb...52 </p><p> 1.4.1 Recoltarea porumbului pentru smn52 </p><p> 1.4.2 Sortarea i uscarea tiuleilor......54 </p><p> 1.4.3 Batozarea, condiionarea i calibrarea seminei de porumb...56 </p><p> 1.4.4 Tratarea seminelor.57 </p><p> 1.4.5 Depozitarea seminelor.. 58 CAPITOLUL II MOTIVAIA I OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT60 6 </p><p>2.1 Motivaia cercetrii60 6 2.2 Obiectivele cercetrii. 61 7 </p><p> CAPITOLUL III MATERIALUL I METODA DE CERCETARE... 63 </p><p>3.1 Materialul biologic 63 8 </p><p>3.1.1. Populaiile locale 63 8 3.1.2. Linii consangvinizate..... 63 8 3.1.3. Linii consangvinizate isonucleare.. 63 8 3.1.4. Hibrizii simpli din sistemul dialel p (p 1 )...67 9 3.1.5 Hibrizi simpli i linii consangvinizate din sistemul producerii de smn. 67 10 </p><p> 3.2 Metoda de cercetare......67 </p><p> 3.2.1 Germinarea seminelor67 </p></li><li><p>3 </p><p>3 </p><p>3.2.2 Determinrile efectuate.......68 10 </p><p> 3.2.3 Obinerea materialului biologic, uscarea i tratarea seminelor la liniile </p><p> consangvinizate i hibrizii simpli parentali.....68 </p><p> 3.3 Metode de analiz statistic i interpretarea rezultatelor71 10 </p><p> CAPITOLUL IV REZULTATE I DISCUII..74 12 </p><p> 4.1 Studiul variabilitii rdcinii, mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la un set de </p><p>populaii locale de porumb 74 12 </p><p>4.1.1 Studiul variabilitii caracterelor rdciniei la populaiile locale de porumb74 </p><p>4.1.2 Studiul variabilitii lungimii mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la </p><p> populaiile locale de porumb79 12 </p><p>4.2 Variabilitatea caracterelor tinerelor plantule la un set de linii consangvinizate de porumb..85 13 </p><p> 4.2.1 Studiul variabilitii caracterelor rdciniei la linii consangvinizate85 </p><p> 4.2.2 Studiul variabilitii mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la linii </p><p> consangvinizate...88 </p><p> 4.2.3 Corelaii ntre caracterele tinerelor plantule la liniile consangvinizate... 92 </p><p> 4.3 Variabilitatea caracterelor rdciniei, mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la un </p><p> sistem balansat de linii isonucleare.. 94 14 </p><p> 4.3.1 Analiza varianelor pentru caracterele studiate...94 </p><p> 4.3.2 Ponderea varianelor n variabilitatea caracterelor plantulelor la liniile </p><p> isonucleare de porumb... 97 </p><p> 4.3.3 Implicarea genelor localizate n nucleu i citoplasm asupra rdcinilor </p><p> primare i embrionare....... 99 </p><p> 4.3.4 Rolul genelor nucleare si citoplasmatice in determinismul greutii </p><p> rdcinilor la plantulele de porumb la liniile consangvinizate </p><p> isonucleare...... 104 </p><p>4.3.5 Influena genelor cu localizare nuclear i citoplasmatic asupra lungimii mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la seria de linii isonucleare.. 107 </p><p>4.4 Studiul variabilitii sistemului radicular, mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la hibrizii simpli dintr-un sistem dialel de tipul p(p-1)/2 .... .111 17 </p><p> 4.4.1 Variana genetic i ponderea varianelor implicate n caracterele rdciniei </p><p> de la hibrizii de porumb dintr-un sistem dialel de tipul p(p-1)/2.112 </p><p>4.4.2 Variana genetic i ponderea varianelor implicate n lungimea mezocotilului, coleoptilului i tulpiniei la hibrizii simpli </p><p> dintr-un sistem dialel de tipul p(p-1)/2......................................115 </p><p>4.4.3 Efectele genice implicate n ereditatea lungimii rdcinii embrionare la sistemul dialel cu hibrizi simpli de porumb...117 </p><p> 4.4.4 Efectele genice implicate n ereditatea lungimii medii a rdcinilor </p><p> primare.....118 </p><p> 4.4.5 Efectele genice implicate n ereditatea lungimii mezocotilului...... 120 </p><p> 4.4.6 Efectele genice implicate n ereditatea lungimii coleoptilului... 122 </p><p> 4.4.7 Efectele genice implicate n ereditatea lungimii tulpiniei. 124 </p></li><li><p>4 </p><p>4 </p><p>4.5 Relaia dintre caracterele plantulei i unele caractere ale </p><p> productivitii la hibrizii simpli din sistemul dialel...126 19 </p><p>4.5.1 Studiul corelaiilor ntre caracterele plantulei i ntre acestea i caracterele de productivitate la hibrizii din sistemul dialel126 </p><p>4.5.2 Studiul relaiilor dintre caracterele tinerei plantule129 </p><p> 4.5.3 Studiul relaiilor dintre caracterele tinerei plantule i capacitatea de </p><p> producie...136 </p><p> 4.6 Studiul germinaiei, caracterele rdciniei i plantulei la formele parentale de </p><p> porumb. 139 </p><p> 4.6.1 Studiul germinaiei la liniile consangvinizate i hibrizii simpli parentali. . 140 </p><p> 4.6.1.1 Studiul germinaiei la liniile consangvinizate.140 </p><p>4.6.1.2 Studiul germinaiei la hibrizii simpli...143 </p><p> 4.6.2 Analiza varianelor pentru caracterele rdcinielor i plantulelor </p><p> de porumb la formele parentale146 </p><p>4.6.2.1 Analiza varianelor la liniile consangvinizate parentale...146 4.6.2.2 Analiza varianelor la hibrizii simpli parentali.................................148 </p><p> 4.6.3 Influena genotipului asupra caracterelor rdciniei i plantulei la formele </p><p> parentale de porumb....150 </p><p> 4.6.3.1 Caracterul rdciniei i plantulei la liniile consangvinizate </p><p> parentale.150 </p><p> 4.6.3.2 Caracterele rdciniei i plantulei la hibrizii simpli parentali..153 </p><p> 4.6.4 Rolul momentului recoltrii i modului de uscare al seminelor asupra </p><p> caracterelor rdciniei i plantulei la formele parentale de porumb...155 </p><p> 4.6.4.1 Influena asupra liniilor consangvinizate 155 </p><p> 4.6.4.2 Influena asupra hibrizilor simpli.....157 </p><p> 4.6.5 Rolul tratamentului seminelor la formele parentale asupra caracterelor </p><p> rdciniei i plantulei de porumb..160 </p><p> 4.6.5.1 Influena tratamentului asupra liniilor consangvinizate........160 </p><p> 4.6.5.2 Influena tratamentului seminei asupra hibrizilor simpli parentali..162 </p><p> CAPITOLUL V CONCLUZII I RECOMANDRI....... 166 </p><p> Bibliografie................172 21 </p><p> Rezumat n limba romn </p><p> Rezumat n limba englez </p><p> Rezumat n limba francez </p></li><li><p>5 </p><p>5 </p><p>STUDIUL VARIABILITII SISTEMULUI RADICULAR </p><p>LA PLANTULELE DE PORUMB LA UN SORTIMENT DE LINII </p><p>CONSANGVINIZATE, POPULATII LOCALE I HIBRIZI DE PORUMB </p><p> Cuvinte cheie: porumb, rdcini embrionare i primare, mezocotil, coleoptil, amplitudine </p><p>caracter, coeficient de variabilitate, corelaii fenotipice, capacitate general i specific de combinare </p><p>. </p><p>CAPITOLUL I STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND SISTEMUL </p><p>RADICULAR LA PORUMB </p><p>Ca i la celelalte graminee, sistemul radicular al porumbului este fasciculat. Dei cea mai mare </p><p>parte a masei de rdcini se gsete n stratul arabil al solului, la adncimea de 2030 de cm, ele pot </p><p>ptrunde n sol pn la adncimi mult mai mari, chiar pn la 3 m. </p><p>Rdcinile sunt de dou feluri: embrionare sau primare i adventive sau secundare (fig. 2). n </p><p>afar de acestea se mai semnaleaz i rdcini adventive aeriene (fig.3). </p><p>Fig.2 Sistemul radicular al porumbului Fig.3 Rdcinile adventive aeriene ale porumbului </p><p> (dup GAY, 1984). (dup ALDRICH i LENG, 1965 citat de CRISTEA,2004) </p></li><li><p>6 </p><p>6 </p><p>Sistemul radicular este important n ntreaga perioad de cretere i dezvoltare a plantei. Trecerea </p><p>de la hrnirea plantei din rezervele endospermului la hrnirea pe baza asimilatelor realizate </p><p>fotosintetic este legat de dezvoltarea sistemului radicular. </p><p>n toate zonele de cultur a porumbului, dar mai ales pe solurile uoare i n climatul oceanic cu </p><p>precipitaii bogate i vnturi puternice poate interveni ns cderea radicular, care contribuie la </p><p>scderea produciei prin reducerea posibilitilor de recoltare i la aspectul inestetic al culturilor de </p><p>porumb. n aceste zone, mai ales este nevoie de genotipuri care sa-i dezvolte un sistem radicular cu </p><p>un geotropism accentuat, dar i de rdcini adventive care s asigure ancorarea plantei </p><p>mature.(TROYER, 2001, BRUCE i colab., 2001). </p><p>CAPITOLUL II MOTIVAIA I OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT </p><p>2.1 Motivaia cercetrii </p><p>Studiul rdcinii porumbului este o cercetare dificil; din acest motiv puin cercettori s-au </p><p>dedicat acestui subiect. </p><p>Importana rdcinii la porumb este legat de faptul c este partea plantei care asigur ancorarea </p><p>plantei n sol i aprovizionarea plantei cu ap i fertilizani, contribuind la buna cretere i dezvoltare. </p><p>n contextul schimbrilor climatice ale ultimilor ani se pune cu acuitate problema gsirii unor ci prin </p><p>care porumbul s reziste deficitului de ap, s poat asigura producii stabile n situaia n care n </p><p>oricare parte a perioadei de vegetaie intervin perioade mai lungi sau mai scurte de secet a solului i </p><p>secet atmosferic. Un sistem radicular puternic dezvoltat, cu o parte important a rdcinilor n </p><p>zonele profunde ale solului i cu rdcini coronare puternic dezvoltate ar putea fi una din soluiile </p><p>rezolvrii problemei. n Mexic, n zonele nalte, unde n anotimpul cald ploile sunt incidentale i </p><p>srace cantitativ, tehnologia de cultur implic semnatul la 25-30 cm adncime; dar acest amnunt </p><p>tehnologic nseamn existena unor genotipuri cu un coleoptil puternic, un endosperm bogat s </p><p>asigure energia necesar strbaterii solului. </p></li><li><p>7 </p><p>7 </p><p>Studiul variabilitii caracterelor rdcinii porumbului n faza de plantul i eventuale corelaii </p><p>care se pot stabili cu caractere agroeconomice ale plantei de porumb ar putea s aib implicaii n </p><p>alegerea unor prini valoroi pentru hibrizii de porumb i s se identifice unele genotipuri care s </p><p>rspund mai eficient condiiilor climatice nefavorabile din perioada de vegetaie a porumbului. </p><p>2.2 Obiectivele cercetrii </p><p> Prin proiectul de cercetare se propune cunoaterea unor aspecte privind sistemul radicular n </p><p>faza de plantul la un set de linii consangvinizate, populaii locale i sintetice i hibrizi de porumb, a </p><p>dimensiunilor mezocotilului i coleoptilului i stabilirea eventualelor implicaii ale aceastor </p><p>caracteristici asupra unor caractere agroeconomice ale porumbului. </p><p> Se are n vedere urmtoarele obiective : </p><p> stabilirea variabilitii sistemului radicular primar la un set de linii consangvinizate, polulaii </p><p>locale i hibrizi de porumb din colecia S.C.D.A Turda ; </p><p> stabilirea variabilitii dimensiunilor mezocotilului i coleoptilului la acelai set de linii </p><p>consangvinizate, populaii locale i hibrizi de porumb ; </p><p> identificarea unor eventuale particularitii n apariia germenilor anormali ; </p><p> influena modului de condiionare a seminei, a vechimii acesteia n apariia germenilor </p><p>anormali ; </p><p> studiul unor linii isonucleare pntru a vedea eventualele influene citoplasmatice sau </p><p>interaciuni nucleocitoplasmatice asupra caracterelor rdcinilor primare ; </p><p> studiul ereditii sistemului radicular primar utiliznd un sistem dialel cu hibrizi direci, ntre </p><p>linii consangvinizate puternic difereniate n ce privete caracterele rdcinii primare ; </p><p> stabilirea unor corelaii fenotipice ntre caracterele sistemului radicular primar, precum i ntre </p><p>sistemul radicular primar i caractere agroeconomice ale plantelor de porumb. </p></li><li><p>8 </p><p>8 </p><p>CAPITOLUL III MATERIALUL I METODA DE CERCETARE </p><p>3.1 Materialul biologic </p><p> 3.1.1 Populaiile locale </p><p>Caracterele rdciniei i a plantulei de porumb au fost studiate la urmtoarele 41 de populaii </p><p>locale recoltate din diferite zone ale rii. </p><p>3.1.2 Linii consangvinizate </p><p>Dezvoltarea sistemului radicular, al mezocotilului i coleoptilului a fost studiat la un numr de 40 </p><p>de linii consangvinizate , timpurii i semitimpurii, create la Laboratorul de Ameliorarea Porumbului </p><p>al SCDA Turda sau obinute prin schimburi internaionale. </p><p>3.1.3 Linii consangvinizate isonucleare </p><p>Studiul rdcinilor embrionare i primare s-a realizat pe un numr de 25 de linii consangvinizate. </p><p>Aceste linii consangvinizate au fost create pe baza unui numr de cinci linii consangvinizate elit, </p><p>care au fost transferate pe patru tipuri de citoplasm diferite (Fig.10 ). </p><p>Lucrrile de transfer a nucleului unui numr de cinci linii consangvinizate isonucleare elit pe </p><p>patru tipuri de ci...</p></li></ul>