Μελέτη της γενετικής παραλλακτικότητας σε καλλιεργούμενες ποικιλίες κρεμμυδιού στην Ελλάδα, με τη χρήση μοριακών δεικτών
Creators: name: Τσελίκης, Αναστάσιος-Ιωάννης Πολύμερου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Γεωπονία
Κρεμμύδι
Μοριακοί δείκτες
Agriculture
Onion
Molecular markers

description: Το καλλιεργούμενο κρεμμύδι (Allium cepa) είναι σταυρογονιμοποιούμενο είδος (75-90%) και έχει ισχυρό ομομικτικό εκφυλισμό. Αποτελεί το δεύτερο παγκοσμίως καλλιεργούμενο είδος λαχανικού μετά τη τομάτα. Η καλλιέργεια και χρήση του κρεμμυδιού είναι γνωστή από την αρχαιότητα ως διατροφικό και θεραπευτικό μέσο. Η Ελλάδα αποτελεί κέντρο εξάπλωσης για τα είδη του γένους Allium, διαθέτοντας μέχρι σήμερα, ποικιλότητα τοπικών, αβελτίωτων ποικιλιών. Σήμερα η μελέτη της ποικιλότητας παραμένει ελάχιστη στο κρεμμύδι. Κατά τη βελτιωτική διαδικασία επιλέγονται οι καλύτεροι γενότυποι ως προς την απόδοση. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα στο μέλλον ως προς την ανθεκτικότητα των βελτιωμένων ποικιλιών σε σχέση με ασθένειες και εχθρούς. Η αξιοποίηση των τοπικών ποικιλιών και η διατήρησή τους θα φανεί χρήσιμη στην αειφόρο ανάπτυξη της καλλιέργειας, αλλά και στην βελτιωτική διαδικασία, καθώς η διατήρησή τους θα συσχετιστεί με τις ανάγκες της βελτιωτικής διαδικασίας του μέλλοντος. Έτσι στη συγκεκριμένη εργασία εξετάστηκαν οι γενετικές σχέσεις μεταξύ τοπικών αβελτίωτων ποικιλιών κρεμμυδιού και κάποιων βελτιωμένων εμπορικών ποικιλιών. Με αυτό τον τρόπο φάνηκε πως επηρεάστηκαν οι πρώτες από τις εμπορικές. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε φυτικό υλικό από 141 φυτά που αναλογούν σε 11 ποικιλίες κρεμμυδιού, εκ των οποίων οι 9 είναι τοπικοί αβελτίωτοι πληθυσμοί και οι 2 είναι εμπορικές ποικιλίες. Το πολλαπλασιαστικό υλικό που χρησιμοποιήθηκε κατά κύριο λόγο κυκλοφορεί στο εμπόριο. Στην εργασία χρησιμοποιήθηκαν δύο προσεγγίσεις. Στην πρώτη έγινε ανάλυση μιγμάτων από φυτά της κάθε ποικιλίας για την εκτίμηση των διαφορών που υπάρχουν μεταξύ των ποικιλιών και στη δεύτερη έγινε ανάλυση ατομικών φυτών για την εκτίμηση της παραλλακτικότητας εντός των ποικιλιών. Οι μοριακοί δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν ανήκουν στις κατηγορίες URP, RAPD και ISSR. Οι εκκινητές που χρησιμοποιήθηκαν κατά αντιστοιχία είναι 12, 19 και 4, δηλαδή 35 εκκινητές συνολικά. Τα κριτήρια επιλογής τους ήταν κατά κύριο λόγο η ικανότητά τους να δίνουν αποτελέσματα σε όλα τα είδη, σε μεγάλο ποσοστό η ικανότητα επαναληψιμότητας, τουλάχιστον για τους ISSRs και URPs και λόγω των πολλών ζωνών που δίνουν, η υψηλή πιθανότητα εντοπισμού πολυμορφισμού. Η μοριακή γενετική ανάλυση έδειξε ότι ο τοπικός πληθυσμός της Άνδρου, διαφοροποιήθηκε σε κάθε εκκινητή. Για την ανεύρεση των υπόλοιπων διαφορών και σχέσεων φάνηκε σημαντική η χρήση πολλών εκκινητών καθώς οι πολυμορφισμοί διαφοροποίησης μεταξύ των πληθυσμών ήταν σπάνιοι, ενώ βρέθηκε πως σε ποσοστό 65% η παραλλακτικότητα ήταν εντός των πληθυσμών. Ο εκκινητής που παρουσίασε τη μεγαλύτερη παραλλακτικότητα με βάση την παράμετρο GD (Gene Diversity) έδωσε την τιμή 0,27. Παρατηρώντας τα αποτελέσματα φάνηκε πως οι τοπικοί αβελτίωτοι πληθυσμοί, κυρίως, της ηπειρωτικής Ελλάδας ενσωματώνουν στο γονιδίωμα τους τα αλληλόμορφα των εμπορικών ποικιλιών ανεξέλεγκτα, λόγω του υψηλού ποσοστού σταυρογονιμοποίησης. Τέλος στην παρούσα εργασία είναι σημαντικό να δειχθεί πως το εύρος της παραλλακτικότητας που έχουν τα τοπικά αβελτίωτα υλικά, με προοπτική την περαιτέρω μελέτη τους και την ένταξή τους σε βελτιωτικά προγράμματα.
description: Cultivated onion (Allium cepa) is a cross-pollinating species (75-90%) and has strong inbreeding depression. It is the second world-grown vegetable species after tomato. The cultivation and use of onion is known since ancient times as a nutritional and therapeutic agent. Greece is a center of distribution for the species of the genus Allium, having so far plenty of local varieties. Today the diversity study of onion is not widespread. During the breeding process, the genotypes with the highest yield are selected. This may pose problems in the future as regards to the resilience of improved varieties in relation to diseases and insects. Utilizing and preserving local varieties will be useful for sustainable cultivation, as well as for the breeding process, as their conservation will be related to the needs of the future breeding process. Thus, in this work, the genetic relationships were examined between local populations and some genetically improved commercial varieties. In this way it seemed that the local populations were infected by the commercial varieties. In particular, plant material of 141 plants corresponding to 11 onion varieties were used, of which 9 are local populations and 2 are commercial varieties. The propagating material used was found in market. Two approaches were used in the work. In the first, a mixture of plants of each variety was analyzed to assess the differences between the varieties and in the second, an analysis of individual plants was carried out to assess variance within the varieties. The molecular markers used belong to the URP, RAPD and ISSR categories. The primers used were 12, 19 and 4, respectively, totally counting 35 primers. The criteria for their selection were mainly their ability to produce results for all species (universality), repeatability on a large extent, at least for the ISSRs and URPs. Also they give a lot of bands and so there is high probability of polymorphism localization. The molecular genetic analysis showed that the local population of Andros was differentiated in every primer. In order to find the other differences and relationships, it seemed important to use many primers as the polymorphisms of differentiation among the populations were rare, while it was found that 65% of the variability was within populations. The primer that exhibited the greatest variability based on the GD parameter (Gene Diversity) gave the value of 0.27. Looking at the results, it is speculated that the local populations, especially of Greece’s mainland, incorporate in their genome the alleles of commercial varieties due to the high rate of cross-fertilization. Finally, in this work it was important to show the breadth of the variance of local varieties, with the prospect of further study and their completion into breeding programs.