Ing. DOINA – ANGELA PUI · 2010-09-01 · universitatea de Şiitn łe agricole Şi medicin Ă veterinar Ă cluj-napoca facultatea de horticultur Ă ing. doina – angela pui rezumat

UNIVERSITATEA DE ŞIITN łE AGRICOLE ŞI MEDICIN Ă VETERINAR Ă CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE HORTICULTUR Ă

Ing. DOINA – ANGELA PUI

REZUMAT

AL TEZEI DE DOCTORAT

STUDIUL VARIABILIT ĂłII INTRA- ŞI INTERSPECIFICE LA GENUL MATTHIOL A ŞI UTILIZAREA ACESTEIA ÎN

PRACTICA AMELIOR ĂRII

Conducător ştiin Ńific: Prof.univ.dr. MARIN ARDELEAN

CLUJ-NAPOCA 2009

C U P R I N S

Pag.Cap. I. IMPORTANłA MICSANDREI ….…………………………………………………... 3 1.1. ImportanŃa tradiŃionalǎ a micsandrei ……………………………...………………... 3 1.2. Utilizarea genului Matthiola în scopuri ornamentale……………………………….. 3 1.3. Utilizarea micsandrei în scop afrodisiac …………………………………………… 3 1.4. Utilizarea micsandrei pentru sinteza unor substanŃe

cu rol hormonal (gibereline) ……………………………………………………….. 4 1.5. Utilizarea genului Matthiola ca plantă oleaginoasă …………….………………….. 4 1.6. Utilizarea genului Matthiola ca specie alimentară ………………….……………… 4 1.7. Utilizarea genului Matthiola ca specie meliferă …………………………………… 4 1.8. Utilizarea genului Matthiola ca specie cobai în cercetări de

genetică şi tehnologice .…………………………………………………………….. 4Cap. II. DIVERSITATEA INTRA - ŞI INTERSPECIFICĂ A GENULUI MATTHIOLA …... 5 2.1. Diversitatea intraspecifică …………………………………………………………. 5 2.2. Diversitatea interspecifică …………………………………………………………. 5Cap. III. OBIECTIVELE URMĂRITE ÎN EXPERIENłELE AFERENTE TEZEI DE DOCTORAT …………………………………………………................. 5 3.1. Studiul variabilităŃii genetice a principalelor caractere cantitative

la genul Matthiola (2004-2005) ………………………............................................. 5 3.2. Realizarea hibridărilor artificiale (2005) ………………………………………....... 6 3.3. Analiza generaŃiei F1, obŃinerea generaŃiei F2 şi realizarea

retroîncrucişărilor (2006) ………………………………………............................... 6 3.4. Analiza simultană a caracterelor de interes în ameliorare pe

generaŃiile P1, P2, F1, F2, BCP1, BCP2 …………………………………………......... 6Cap. IV. MATERIAL ŞI METODĂ ………………………………………………………...... 6 4.1. CondiŃiile de climă şi sol ale anilor experimentali ………………………………... 6 4.2. Materialul biologic ………………………………………………………………… 7 4.3. Metoda de lucru …………………………………………………………………… 7 4.4. Metode statistico-matematice utilizate în prelucrarea şi interpretarea

Rezultatelor ............................................................................................................... 7Cap. V. REZULTATE ŞI DISCUłII …………………………………………………….….. 10 5.1. Variabilitatea fenotipică a principalelor caractere cantitative în colecŃia

de specii şi cultivare ale genului Matthiola ………………………………………. 10 5.2. CorelaŃiile fenotipice dintre caracterele cantitative

studiate la genul Matthiola ……………………………………………………….. 13 5.3. Heritabiltatea unor caractere cantitative de interes în

ameliorarea micsandrelor în scop ornamental ……………………………………. 16 5.4. Efectul diferitelor variante de polenizarea artificială asupra

procentului de silicve hibride obŃinut la genul Matthiola ………………………… 17 5.5. Analiza principalelor caractere la generaŃia F1 de hibrizi

intraspecifici de Matthiola incana …………………………………………........... 17 5.6. Valoarea heterozis înregistrată la hibrizii F1 de micsandră pentru

caracterele cantitative studiate ……………………………………………………. 21 5.7. Heritabilitatea caracterelor cantitative studiate la hibrizii F1 de micsandre ……… 24 5.8. CorelaŃiile fenotipice şi genotipice între caracterele analizate la hibrizii

F1 de micsandre …………………………………………………………………… 24

5.9. Analiza efectelor genetice implicate în ereditatea caracterelor cantitative de interes ornamental la micsandre …………………………………………………. 25

5.9.1. Efectele genetice implicate în ereditatea înălŃimii plantelor ………………. 28 5.9.2. Efectele genetice implicate în ereditatea numărului de

inflorescenŃe/plantă …................................................................................... 28 5.9.3. Efectele genetice implicate în ereditatea lungimii inflorescenŃei …………. 28 5.9.4. Efectele genetice implicate în ereditatea numărului

de flori/inflorescenŃă ……............................................................................. 28 5.9.5. Efectele genetice implicate în ereditatea diametrului florilor ……………... 31 5.9.6. Efectele genetice implicate în ereditatea începutul înfloritului …………… 31 5.9.7. Efectele genetice implicate în ereditatea duratei înfloritului ……………… 31 5.9.8. Efectele genetice implicate în ereditatea lungimii silicvelor ……………… 31Cap. VI. CONCLUZII ŞI RECOMANDĂRI …………………………………………….….. 34BIBLIOGRAFIE ……………………………………………………………………………… 35

CAPITOLUL I

IMPORTAN łA MICSANDREI 1.1. IMPORTANłA TRADIłIONALĂ A MICSANDREI Micsandra a fost cultivată mai întâi ca plantă medicinală de către greci şi romani

iar din Evul Mediu a fost mult apreciată ca plantă decorativă. Micsandrele sunt considerate de Alexandru Borza adevărate „daruri” aduse, începând din Evul Mediu, de comercianŃii din vestul Europei în grădinile şi curŃile domneşti din Principatele Române sau, direct, prin neamurile ce s-au perindat/stabilit noi.

Planta se regăseşte şi în tradiŃia altor popoare. Astfel, în Mexic, într-o tradiŃie indigenă, de „Ziua Mor Ńilor” , mexicanii utilizează florile albe de micsandră pentru a slăvi şi a parfuma locurile în care se odihnesc trupurile şi sufletele antecesorilor

În India, seminŃele de micsandră erau folosite pentru efectul lor afrodisiac, alături de seminŃele altor flori, în infuzii ce serveau la creşterea apetitului sexual.

În Spania, floarea a inspirat poeŃii care i-au dedicat versuri sau a ocupat locuri în titlurile unor opere literare.

1.2. UTILIZAREA GENULUI MATTHIOLA ÎN SCOPURI ORNAMENTALE Fiind o plantă floricolă rustică, micsandra apare cultivată din cele mai vechi

timpuri fiind prezentă într-o multitudine de ipostaze. Astfel, o întâlnim în grădinile Ńărăneşti din diferite regiuni ale Ńării, „ca o plantă de podoabă”, cum spunea ilustrul botanist Alexandru Borza, dar şi în amenajările parcurilor şi grădinilor de flori din zonele urbane.

Soiurile pitice sunt folosite pentru amenajarea bordurilor, jardinierelor şi cutiilor de la ferestre şi balcoane, iar cele mijlocii şi înalte în grupuri şi platbande.

De asemenea, se pot folosi şi ca flori tăiate pentru ornarea vaselor, ca plantă cultivată la ghiveci, ca plante uscate în aranjamente florale etc.

1.3. UTILIZAREA MICSANDREI ÎN SCOP AFRODISIAC Folosind o reŃetă sud-asiatică, veche de câteva secole, care era utilizată, după cum

se spune, în haremuri, o echipă de medici specializaŃi în probleme legate de disfuncŃionalităŃi sexuale, atât la femei cât şi la bărbaŃi, au reuşit să obŃină produsul Herbal Nirvana. Acest produs este un afrodisiac natural, nonhormonal, cu acelaşi efect ca şi Viagra, dar fără a avea efectele secundare periculoase ale acesteia. Este obŃinut dintr-un amestec exact de diferite ierburi, foarte bine cunoscute pentru efectele lor în tratamentul disfuncŃiilor sexuale, printre care se remarcă, binenŃeles, şi prezenŃa speciei Matthiola incana care participă într-o proporŃie ridicată la respectiva “reŃetă afrodisiacă”.

1.4. UTILIZAREA MICSANDREI PENTRU SINTEZA UNOR SUBSTANłE CU ROL HORMONAL (GIBERELINE) Giberelinele joacă un rol activ în formarea florilor la specia Matthiola incana. În

urma mai multor investigaŃii au fost descoperite, în plantele mature ale acestei specii, substanŃe asemănătoare giberelinelor.

Recent HISAMATSU et al., 1998 a izolat din Matthiola incana giberelina GA112 (12β-hydroxy-GA12) completând astfel un şir impresionant de gibereline extrase din specii ale genului Matthiola, cum sunt: GA1, GA4, 3-epi-GA4, GA8, GA19, GA20, GA24, GA34, GA37 şi GA53.

1.5. UTILIZAREA GENULUI MATTHIOLA CA PLANTĂ OLEAGINOASĂ Pe baza evaluărilor preliminare, YANIV et al., 1991, au decis să investigheze

germoplasma speciei Matthiola incana, cunoscută ca având un nivel al conŃinutului în ulei de 20 – 24% în seminŃe şi niveluri maxime de 65% acid 3-omega linolenic, din totalul acizilor graşi din ulei (ECKER et al., 1992). Acesta este unul dintre cele mai mari conŃinuturi de acid 3-omega linolenic într-o specie vegetală.

S–a ajuns, astfel, la concluzia că o producŃie de 750 kg seminŃe/ha, la o densitate de 17 plante/m2, cu un conŃinut de 20 – 25% ulei în seminŃe, este echivalentă cu 150 l ulei/ha. Un conŃinut de 50% acid 3-omega linolenic în ulei, produce 75 l/ha acid 3-omega linolenic pur.

1.6. UTILIZAREA GENULUI MATTHIOLA CA SPECIE ALIMENTARĂ Florile de micsandre sunt folosite în scop alimentar pentru prepararea unor salate

sau gelatine şi la ornarea unor geleuri sau a altor preparate alimentare. Un alt mod de utilizare a micsandrelor în scop alimentar, cel puŃin pentru insulele

britanice, îl constituie folosirea florilor de M. incana pentru aromatizarea vinurilor şi a altor băuturi alcoolice. Alături de efectul aromatizant florile respective imprimă băuturilor şi culori specifice: roşu, roz, galben, violet etc.

1.7. UTILIZAREA GENULUI MATTHIOLA CA SPECIE MELIFERĂ Speciile genului Matthiola au fost şi sunt cultivate şi în scop melifer. Mierea de

micsandre are aromă specifică imprimată de uleiurile volatile caracteristice florilor, aromă care se regăseşte şi în nectarul acestora.

Numeroase firme specializate în produse alimentare bazate pe miere de albine comercializează acest produs ca miere pură de micsandră sau sub formă de polen de micsandre. Se pot obŃine şi numeroase produse zaharoase de tipul baghetelor, bomboanelor, caramelelor etc., realizate cu miere de micsandre.

1.8. UTILIZAREA GENULUI MATTHIOLA CA SPECIE COBAI ÎN CERCETĂRI DE GENETICĂ ŞI TEHNOLOGICE Numărul relativ mic de cromozomi al speciilor genului Matthiola (2n = 14) a făcut

ca micsandra să intre destul de rapid în atenŃia geneticienilor ca plantă cobai. Cu ajutorul micsandrei, Correns realizează în 1900, experienŃe privind modul de

moştenire a caracterului glabru/pubescent în descendenŃa autopolenizantă şi hibridă a genitorilor, prefigurând moştenirea înlănŃuită a genelor (lege fundamentată mai târziu de Thomas Morgan).

S-a descifrat, la genul Matthiola, mecanismul genetic de apariŃie a florilor involte în populaŃii de plante cu flori simple, fiind vorba de fenomenul de trisomie a perechii de cromozomi ce poartă alelele D/d, fenomen întâlnit şi la alte plante decorative.

În experienŃele de stabilire a nivelului DL50 la tratarea cu radiaŃii ionizante a seminŃelor, M. incana a fost singura specie la care DL50 a fost 40 kr, ceea ce o recomandă ca plantă cobai în studiile de mutageneză indusă.

Pe baza experienŃelor efectuate pe plante de Matthiola incana, s-a elaborat teoria generală a metabolismului flavonoidelor şi a funcŃiilor lor în lumea vegetală.

Speciile genului Mathiola au fost folosite ca plante cobai şi în cercetări tehnologice. Astfel, M. tricuspidata, (cunoscută ca plantă oleaginoasă), s-a folosit pentru determinarea nivelului de rezistenŃă al plantelor la concentraŃii diferite de săruri în substratul nutritiv, ajungându-se la concluzia că irigarea cu apă salină este indicată în vederea sporirii conŃinutului de ulei în seminŃe.

C A P I T O L U L II

DIVERSITATEA INTRA - ŞI INTERSPECIFIC Ă A

GENULUI MATTHIOLA 2.1. DIVERSITATEA INTRASPECIFICĂ Specia cel mai des întâlnită în cultură este Matthiola incana (L.) R. Br., ale cărei

soiuri se impart în trei grupe, în funcŃie de sezonul în care înfloresc: a. Matthiola incana annua este micsandra de vară, care înfloreşte din iunie până în

august. Este cel mai frecvent întâlnită în grădini. b. Matthiola incana autumnalis este micsandra de toamnă şi înfloreşte cu o lună

mai târziu decât annua, dar durează până la îngheŃ. c. Matthiola incana hiberna este micsandra de iarnă care înfloreşte iarna sau

primăvara, fiind cultivată în seră sau protejată în câmp. Toate aceste grupe cuprind numeroase soiuri aflate în cultură care se deosebesc

prin coloritul florilor, înălŃimea plantelor, gradul de ramificare al tulpinii, durata înfloritului etc.

2.2. DIVERSITATEA INTERSPECIFICĂ Pe plan mondial sunt descrise 213 specii, subspecii, varietăŃi şi cultivare ale

genului Matthiola (Flora of China, vol. 8), însă, la noi în Ńară speciile genului nu se regăsesc în flora spontană, dar ele se cultivă în scop ornamental într-un număr relativ restrâns de specii.

Specia cultivată cel mai mult în scop ornamental, datorită valorii decorative deosebite, este Matthiola incana.

C A P I T O L U L III OBIECTIVELE URM ĂRITE ÎN EXPERIEN łELE AFERENTE TEZEI DE

DOCTORAT 3.1. STUDIUL VARIABILITĂłII GENETICE A PRINCIPALELOR CARACTERE CANTITATIVE LA GENUL MATTHIOLA (2004-2005) S-a urmărit ca prin hibridare, să se permită analiza determinismului genetic al

unor caractere cantitative ce asigură valoarea ornamentală a plantelor, pe de o parte, şi pe de altă parte, crearea unui material iniŃial valoros pentru procesul de ameliorare. După doi ani de experienŃă au fost nominalizaŃi cei mai valoroşi genitori pentru caractere cantitative de interes în ameliorarea micsandrelor.

3.2. REALIZAREA HIBRIDĂRILOR ARTIFICIALE (2005) În mod concret, variantele de hibridare artificială s-au diferenŃiat prin momentul

executării polenizării artificiale şi prin modul de recoltare şi conservare a polenului până în momentul polenizării artificiale.

Hibridările s-au realizat numai între variantele de M. incana caracterizate prin apariŃia, în populaŃiile analizate, atât a plantelor cu flori simple, cât şi a plantelor cu flori involte.

3.3.ANALIZA GENERAłIEI F1, OBłINEREA GENERAłIEI F2 REALIZAREA RETROÎNCRUCIŞĂRILOR (2006) GeneraŃia F1, obŃinută în urma încrucişărilor ciclice a genitoriilor aleşi cu V1 ca

tester, a fost analizată timp de un an în privinŃa modului de manifestare fenotipică a aceloraşi caractere cantitative ca şi cele urmărite timp de trei ani la genitori.

Concomitent, pe o parte din plantele F1 cu flori simple au fost executate retroîncrucişări atât cu P1, cât şi cu P2. De asemenea, pe aceleaşi plante au fost marcate silicvele obŃinute prin autopolenizare în vederea realizării generaŃiei F2.

3. 4. ANALIZA SIMULTANĂ A CARACTERELOR DE INTERES ÎN AMELIORARE PE GENERAłIILE P1, P2, F1, F2, BCP1, BCP2 (2007) Cultivarea generaŃiilor P1, P2, F1, F2, BCP1, BCP2 a fost realizată în anul 2007 pe

parcele care să cuprindă populaŃii reprezentative de plante (50-150 plante). Aceasta a permis aplicarea cu succes a modelului Mather şi Jinks şi formularea principalelor concluzii ce s-au desprins din analiza genetică efectuată la caracterele luate în studiu.

Datorită existenŃei datelor din generaŃiile F1 s-a procedat la calcularea heterozisului caracterelor analizate pentru a vedea măsura în care crearea de hibrizi comerciali la Matthiola ar putea reprezenta o soluŃie viabilă de realizare a unor obiective de ameliorare specifice.

C A P I T O L U L IV

MATERIAL ŞI METODĂ 4.1. CONDIłIILE DE CLIMĂ ŞI SOL ALE ANILOR EXPERIMENTALI Datele climatice referitoare la temperaturile şi precipitaŃiile din anii experienŃei,

sunt prezentate în teză (tabelele 3 şi 4). Chiar dacă planta a fost cultivată în câmp (Parcul Sportiv “I. HaŃieganu” al U.B.B.

Cluj –Napoca) fiind expusă factorilor de mediu pe tot parcursul vegetaŃiei, situaŃia a putut fi controlată intervenind cu udări zilnice prin sistemul de irigare existent şi prin protejarea plantelor cu umbrare pe timp de arşiŃă.

Solul a prezentat o textură foarte diferită, de la nisipoasă – lutoasă până la argiloasă. În ceea ce priveşte structura, aceasta este slab spre moderat dezvoltată. Solul prezintă un conŃinut în humus de 2-3 % şi o reacŃie slab acidă spre neutră, pH = 6 – 7,2. Subtipul solului din Parcul Sportiv “I.HaŃieganu” este aluvisol prundic. Fertilitatea acestui sol este slab spre medie şi poate fi îmbunătăŃită aplicând îngrăşăminte minerale şi organice.

Se poate conchide, pe baza celor de mai sus, că plantele din experienŃele executate de noi în perioada 2003-2007, în Parcul Sportiv “I.HaŃieganu” al UniversităŃii “Babeş-Bolyai”, au beneficiat de condiŃii corespunzătoare, chiar optime de vegetaŃie.

4.2. MATERIALUL BIOLOGIC • Materialul biologic, analizat în anii 2004-2005, în cadrul microcolecŃiei din

Parcul Sportiv „Iuliu HaŃieganu” al U.B.B., Cluj-Napoca, a fost reprezentat de un număr de zece cultivare de micsandră, din care opt au aparŃinut speciei Matthiola incana şi două au fost reprezentate de speciile Matthiola bicornis şi Matthiola longipetala.

• După cei doi ani de testare au fost alese şase cultivare ca viitoare forme parentale, respectiv :

- Matthiola incana cv. Giant Imperial White;

- Matthiola incana cv. Giant Imperial Yellow;

- Matthiola incana cv. Giant Imperial Lavender;

- Matthiola incana cv. Giant Imperial Violet;

- Matthiola incana cv. Giant Imperial Crimson;

- Matthiola incana cv. Giant Imperial Rose.

• A doua categorie de material biologic a fost reprezentată de hibrizii F1 obŃinuŃi în urma încrucişărilor ciclice dintre V1 (Matthiola incana cv. Giant Imperial White),

folosită ca tester, şi celelalte cinci cultivare nominalizate ca forme parentale şi testaŃi în 2006 şi 2007.

• O a treia categorie de material biologic a fost constituită din generaŃia F2 a combinaŃiilor hibride rezultate în urma încrucişărilor ciclice, generaŃie obŃinută prin autopolenizarea hibrizilor F1 precum şi de generaŃiile BCP1 şi BCP2 obŃinute prin retroîncrucişarea hibrizilor F1 cu ambele forme parentale. Testarea acestor generaŃii a fost realizată în 2007.

Principalele caracteristici morfologice şi biologice ale speciilor studiate sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1

Principalele caracteristice morfologice ale speciilor genului Matthiola cultivate în scop experimental în Parcul Sportiv “Iuliu HaŃieganu” al U.B.B. , Cluj-Napoca

Nr. infl./pl. Lung. infl.(cm) Nr. flori/infl. . Diametrul

florilor (cm) Specia Species

ÎnălŃimea plantei (cm)

Forma frunzelor

PubescenŃa plantei

Culoarea seminŃelor

Forma silicvei

Lung. silicvei (cm)

Tipul florilor

Culoarea florilor

Simple Involte Simple Involte Simple Involte Simple Involte

Matthiola incana (amestec)

45-75 oblong-lanceolate

pubescentă brun-deschisă

cilindrică simplă

8-15/ 0,35

simple involte

alb, roz, galben, vişiniu, roşu, mov

15 -24

4 -8

15 - 23

12 - 21

12 - 18

11 - 16

2,5 -3,0

3,5 -5,0

Matthiola bicornis

35-40 întreagă slab -pubescentă

brun-închisă

cilindrică cu doi corni

7-12/ 0,25

simple

mov-deschis

5 - 7

-

8 - 11

-

9 -12

-

1,0 -1,2

-

Matthiola longipetala

40-50 întreagă ne -pubescentă

brun-închisă

cilindrică cu un corn

8-15/ 0,25

simple roz-liliachiu

6 - 8

-

10 - 13

-

10 - 14

-

1,0 –1,3

-

4.3. METODA DE LUCRU Caracterele considerate că ilustrează cel mai fidel variabilitatea unor însuşiri

cantitative la genul Matthiola şi care au fost luate în considerare în prezenta lucrare sunt următoarele:

- înălŃimea plantelor (cm), determinată la înflorirea deplină; - numărul de inflorescenŃe/plantă, la sfârşitul înfloritului; - lungimea inflorescenŃei (cm), măsurată la sfărşitul înfloritului; - numărul de flori în inflorescenŃă; - diametrul florilor, determinat la deschiderea completă a florii cu ajutorul şublerului;

- lungimea silicvei (cm), la maturitatea deplină a acesteia; - începutul înfloritului, determinat în număr de zile de la 01.06; - durata înfloritului (nr. zile de la începutul până la sfârşitul înfloritului). 4.4. METODE STATISTICO-MATEMATICE UTILIZATE ÎN PRELUCRAREA ŞI INTERPRETAREA REZULTATELOR Deoarece, în colecŃia de cultivare de micsandră, observaŃiile şi determinările au

fost executate pe câte 30 de plante din fiecare categorie (cu flori simple şi cu flori involte), rezultatele au putut fi grupate în trei repetiŃii a câte 10 plante obŃinându-se o serie de experienŃe cu doi ani consecutivi de experimentare (2004; 2005) într-o singură localitate.

Ca martor a fost folosită media experienŃei, deoarece nici una din variante nu putea fi considerată ca având caracterele exprimate la cel mai înalt grad de generalitate pentru genul Matthiola. Rezultatele obŃinute au fost interpretate prin modelul analizei varianŃei aplicat seriei de experienŃe (ARDELEAN et al., 2002).

Datele obŃinute din măsurătorile realizate în anul 2006 la hibrizii F1, au fost interpretate tot prin analiza varianŃei, testul "t. Ca martor s-a utilizat, din nou, media experienŃei, dat fiind faptul că nici una din combinaŃiile hibride analizate nu putea fi nominalizată ca martor pe baza unor criterii obiective.

Datele obŃinute din prelucrarea statistică a rezultatelor experimentale privind principalele caractere cantitative, la formele parentale şi hibrizii F1 direcŃi şi reciproci rezultaŃi, au permis determinarea vigorii hibride a diferitelor combinaŃii. Vigoarea hibridă a fost exprimată prin valoarea heterozis, determinată în două moduri:

- prin compararea mediei hibrizilor F1 cu media parentală, caz în care s-a utilizat formula: ( )/2PPFV 211h +−= ;

- prin compararea mediei generaŃiei F1 cu media caracterelor la cel mai bun părinte, caz în care s-a utilizat formula: ( )2MAXP1MAXP1FhV −= .

Pe baza valorii procentuale a heterozisului calculat faŃă de PMax/Pmin şi cu ajutorul modelului propus de RAI and RAI (2006) s-au evidenŃiat pricipalele fenomene genetice implicate în realizarea heterozisului caracterelor studiate.

Astfel, când: - F1> PMax sau F1< Pmin , heterozis (probabil supradominanŃă); - F1 = PMax sau F1 = Pmin , dominanŃă completă;

- PMax > F1 > P sau Pmin < F1< P , dominanŃă parŃială;

- F1 = P , lipsă de dominanŃă.

De asemenea, datele rezultate din măsurătorile şi determinările executate la colecŃia de specii şi cultivare ale genului Matthiola, la hibrizii F1 şi formele lor parentale au permis estimarea coeficientului de heritabilitate în sens larg (H) şi în sens restrâns (h2) pentru caracterele luate în studiu. Acest lucru s-a realizat prin motoda ANOVA pentru heritabilitatea în sens larg şi prin calcularea regresiei hibrizilor F1 faŃă de media parentală, coeficientul de regresie reprezentând însăşi valoarea coeficientului de heritabilitate (h2) în sens restrâns (ARDELEAN et al., 2005).

Datele obŃinute în generaŃiile perentale, F1, F2, BCP1 şi BCP2 au permis aplicarea modelului Mather şi Jinks, în care cea mai corectă estimare e efectului mediului asupra

unui caracter studiat este dată de formula: 3

121 FPP

E

VVVVE

++== . Pentru generaŃiile

segregante (F2, BCP1 şi BCP2) rezultă, conform modelului amintit, următoarele valori ale

varianŃelor: EDAVF ++=41

21

2; EDAVBcP ++=

41

41

1;

EDAVBcP ++=41

41

2; EDAVV BcPBcP 2

21

21

21++=+

Pentru necesităŃile de calcul ale efectelor genetice implicate s-a folosit exemplul numeric detaliat prezentat de ARDELEAN (în SAVATTI et al., 2004).

C A P I T O L U L V

REZULTATE ŞI DISCUłII

5.1. VARIABILITATEA FENOTIPICĂ A PRINCIPALELOR CARACTERE

CANTITATIVE ÎN COLECłIA DE SPECII ŞI CULTIVARE ALE GENULUI MATTHIOLA

Variabilitatea caracterelor la plantele cu flori simple (Tabelul 2), s-a dovedit a fi

mare şi foarte mare pentru majoritatea caracterelor luate în studiu. DiferenŃele faŃă de media experienŃei au fost, în toate cazurile în care s-au manifestat, la valori asigurate statistic.

Printre cele mai stabile caractere la plantele cu flori simple par a fi lungimea inflorescenŃei şi lungimea silicvei care, la majoritatea caracterelor testate, înregistrează valori, practic, identice cu cele ale martorului.

La plantele cu flori involte variabilitatea caracterelor studiate în colecŃia de cultivare s-a dovedit mult mai scăzută decât la plantele cu flori simple. În mod neîndoielnic înălŃimea plantelor, numărul de inflorescenŃe/plantă, începutul înfloritului, durata înfloritului pot fi considerate caractere cu o variabilitate mare exprimată prin diferenŃe asigurate statistic dintre variante şi media experienŃei.

Şi în cazul plantelor cu flori involte diametrul florilor şi lungimea inflorescenŃelor au fost caracterele cu cea mai mare stabilitate, deviaŃiile faŃă de media experienŃei fiind cu totul întâmplătoare şi rareori asigurate statistic.

Din datele prezentate în tabele 2 şi 3 se pot formula următoarele concluzii: - Majoritatea caracterelor cantitative, de interes în ameliorarea micsandrelor, au

prezentat valori ale variabilităŃii mari şi foarte mari, ceea ce sugerează că în colecŃia studiată există resurse genetice adecvate pentru iniŃierea unor programe de ameliorare

care să ducă la obŃinerea de noi cultivare ce vor manifesta caracterele de interes la nivelele dorite.

- În mod sigur cultivarele speciei Matthiola incana sunt cele mai valoroase surse de gene, atât prin nivelul ridicat al variabilităŃii caracterelor de interes ornamental studiate, cât şi prin caracteristicile de reproducere sexuată ale acestora. Faptul că formează atât plante cu flori simple, cât şi plante cu flori involte, permite utilizarea lor în programe de hibridare artificială în scopul obŃinerii unei variabilităŃi sporite a caracterelor ornamentale urmărite.

- Speciile înrudite cu Matthiola incana, aparŃinând genului Matthiola, respectiv, Matthiola bicornis şi Matthiola longipetala sunt puŃin valoroase ca surse de gene pentru îmbunătăŃirea unor caracteristici cantitative de interes ornamental ca cele luate de noi în studiu, motiv pentru care s-a renunŃat la utilizarea lor în hibridările artificiale ulterioare.

Tabelul 2

Caractere cantitative studiate la plantele cu flori simple, la specii şi cultivare ale genului Matthiola.

DL(LSD) 5% = 4,5/6,4 2,5/3,6 3,8/4,9 2,9/4,2 0,4/0,6 2,2/3,7 4,1/6,0 4,8/6,7 DL(LSD) 1% = 6,1/8,6 3,4/4,8 5,4/6,7 3,9/5,6 0,5/0,8 3,5/4,9 5,9/7,4 6,4/8,6 DL(LSD) 0,1% = 8,0/11,3 4,4/6,3 7,1/8,4 5,2/7,4 0,7/0,9 4,6/6,5 7,7/9,9 8,2/10,8

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă

Lung. infl./ plantă

Nr. flori/ infl.

Diam. florilor (cm)

Lung. silicvei (cm)

Încep înfl. (zile)

Durata înfl. (zile)

M.incana cv.Giant Imperial White 60,5 -/- 22,1 xxx/x 23,6 xxx/xxx 17,5 -/- 2,8 x/- 12,0 -/- 24,4 xx(x)/xx 106,7 oo/o

M.incana cv.Giant Imperial Yellow 63,6 -/- 19,6 -/- 15,6 -/- 16,2 -/- 2,7 (x)/- 11,4 -/- 14,2 -/- 116,6 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Lavender 70,3 xxx/xx 20,4 x/- 19,2 x/- 16,8 -/- 2,9 xx/(x) 13,9 -/- 17,1 -/- 113,7 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Violet 74,1 xxx/xxx 22,4 xxx/x 18,4 -/- 14,7 -/- 2,5 -/- 12,2 -/- 25,2 xxx/xx 105,3 ooo/oo

M.incana cv.Giant Imperial Crimson 64,8 x/- 24,0 xxx/xx 20,8 xx/x 19,1 x/- 2,6 -/- 15,1 x/- 10,5 oo/o 120,6 xx/(x)

M.incana cv.Giant Imperial Rose 67,5 xx/x 20,5 x/- 18,3 -/- 16,3 -/- 3,0 xx/x 13,6 -/- 16,3 -/- 114,2 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Peach 50,2 ooo/oo 17,3 -/- 17,6 -/- 15,0 -/- 2,4 -/- 14,3 -/- 15,6 -/- 115,6 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Purple 68,6 xxx/x(x) 18,2 -/- 18,4 -/- 17,4 -/- 2,8 x/- 14,8 -/- 11,3 o/- 119,6 x/-

M. bicornis 37,5 ooo/ooo 6,5 ooo/ooo 11,5 (o)/- 11,4 oo/o 1,1 ooo/ooo 10,1 o/- 15,9 -/- 114,1 -/-

M. longipetala 43,5 ooo/ooo 7,7 ooo/ooo 13,4 -/- 14,2 -/- 1,0 ooo/ooo 11,0 -/- 16,2 -/- 113,8 -/-

Media experienŃei Mt 60,1 -/- 17,9 -/- 17,7 -/- 15,9 -/- 2,4 -/- 12,8 -/- 16,8 -/- 114,0 -/-

Tabelul 2

Caractere cantitative studiate la plantele cu flori simple, la specii şi cultivare ale genului Matthiola.

DL(LSD) 5% = 4,5/6,4 2,5/3,6 3,8/4,9 2,9/4,2 0,4/0,6 2,2/3,7 4,1/6,0 4,8/6,7 DL(LSD) 1% = 6,1/8,6 3,4/4,8 5,4/6,7 3,9/5,6 0,5/0,8 3,5/4,9 5,9/7,4 6,4/8,6 DL(LSD) 0,1% = 8,0/11,3 4,4/6,3 7,1/8,4 5,2/7,4 0,7/0,9 4,6/6,5 7,7/9,9 8,2/10,8

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă


Nr. flori/ infl.

Diam. florilor (cm)

Lung. silicvei (cm)



M.incana cv.Giant Imperial White 60,5 -/- 22,1 xxx/x 23,6 xxx/xxx 17,5 -/- 2,8 x/- 12,0 -/- 24,4 xx(x)/xx 106,7 oo/o

M.incana cv.Giant Imperial Yellow 63,6 -/- 19,6 -/- 15,6 -/- 16,2 -/- 2,7 (x)/- 11,4 -/- 14,2 -/- 116,6 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Lavender 70,3 xxx/xx 20,4 x/- 19,2 x/- 16,8 -/- 2,9 xx/(x) 13,9 -/- 17,1 -/- 113,7 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Violet 74,1 xxx/xxx 22,4 xxx/x 18,4 -/- 14,7 -/- 2,5 -/- 12,2 -/- 25,2 xxx/xx 105,3 ooo/oo

M.incana cv.Giant Imperial Crimson 64,8 x/- 24,0 xxx/xx 20,8 xx/x 19,1 x/- 2,6 -/- 15,1 x/- 10,5 oo/o 120,6 xx/(x)

M.incana cv.Giant Imperial Rose 67,5 xx/x 20,5 x/- 18,3 -/- 16,3 -/- 3,0 xx/x 13,6 -/- 16,3 -/- 114,2 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Peach 50,2 ooo/oo 17,3 -/- 17,6 -/- 15,0 -/- 2,4 -/- 14,3 -/- 15,6 -/- 115,6 -/-

M.incana cv.Giant Imperial Purple 68,6 xxx/x(x) 18,2 -/- 18,4 -/- 17,4 -/- 2,8 x/- 14,8 -/- 11,3 o/- 119,6 x/-

M. bicornis 37,5 ooo/ooo 6,5 ooo/ooo 11,5 (o)/- 11,4 oo/o 1,1 ooo/ooo 10,1 o/- 15,9 -/- 114,1 -/-

M. longipetala 43,5 ooo/ooo 7,7 ooo/ooo 13,4 -/- 14,2 -/- 1,0 ooo/ooo 11,0 -/- 16,2 -/- 113,8 -/-

Media experienŃei Mt 60,1 -/- 17,9 -/- 17,7 -/- 15,9 -/- 2,4 -/- 12,8 -/- 16,8 -/- 114,0 -/-

5.2. CORELAłIILE FENOTIPICE DINTRE CARACTERELE CANTITATIVE STUDIATE LA GENUL MATTHIOLA Rezultatele privind valoarea corelaŃiilor fenotipice dintre caracterele cantitative

studiate în colecŃia de specii şi cultivare de micsandre, sunt prezentate în tabelul 4. Dintre caracterele studiate în colecŃia de specii şi varietăŃi ale genului Matthiola,

în anii 2004 – 2005, au fost găsite puŃine perechi în care valoarea caracterelor fenotipice să atingă pragul semnificaŃiei pentru r5% . Dintre acestea vom remarca:

- CorelaŃia pozitivă şi semnificativă dintre numărul de inflorescenŃe/plante şi durata înfloritului la ambele tipuri de plante.

- CorelaŃia negativă şi semnificativă dintre înălŃimea plantelor cu flori involte şi diametrul florilor, semnificaŃie ce atrage atenŃia asupra faptului că la plantele cu flori involte, pe măsură ce înălŃimea lor creşte, se manifestă tot mai puternic tendinŃa de a forma flori de dimensiuni mai mici. Deoarece la plantele înalte de micsandră se practică recoltarea de flori tăiate, dimensiunile mici ale florilor ar putea fi un inconvienient serios.

- Unul dintre cele mai puternic corelate caractere a fost lungimea inflorescenŃei care, la ambele tipuri de plante, a fost corelat cu înălŃimea plantelor, cu diametrul florilor, cu numărul de flori în inflorescenŃă şi durata înfloritului. Rezultatul era oarecum previzibil deoarece, în mod direct sau indirect, toate caracterele amintite depind de lungimea inflorescenŃei.

Pe baza rezultatelor prezentate în tabelul 4 pot fi formulate câteva concluzii, şi anume:

- CorelaŃiile fenotipice între perechile de caractere studiate, relevă faptul că, la nivel fenotipic, doar în puŃine perechi au fost înregistrate corelaŃii pozitive sau negative semnificative.

- Dintre corelaŃiile pozitive semnificative, se detaşează cele dintre înălŃimea plantelor şi numărul inflorescenŃelor cu flori simple, înălŃimea plantelor şi diametrul florilor simple, dintre numărul inflorescenŃelor cu flori simple şi numărul florilor în inflorescenŃă, dintre numărul de flori simple în inflorescenŃă şi lungimea inflorescenŃei, respectiv lungimea silicvei, dintre începutul înfloritului şi durata înfloritului.

- Dintre corelaŃiile fenotipice negative, merită menŃionate cea dintre numărul florilor simple în inflorescenŃă şi diametrul florilor, precum şi cea dintre diametrul florilor şi durata înfloritului. Astfel de corelaŃii negative dau indicaŃii preŃioase asupra limitelor între care îmbunătăŃirea unui caracter cantitativ dorit este posibilă la micsandre

Tabelul 4 CorelaŃiile fenotipice între caracterele plantei şi ale florilor la speciile

şi cultivarele genului Matthiola, Cluj-Napoca 2004-2005

(GL) = 10; r5% = 0,63; r1% =0,76 (GL) = 8; r5% = 0,71; r1% = 0,83

Legendă

1. ÎnălŃimea plantelor cu flori simple (cm) 9. Diametrul florilor (cm) la plantele cu flori simple 2. ÎnălŃimea plantelor cu flori involte (cm) 10. Diametrul florilor (cm) la plantele cu flori involte 3. Numărul de inflorescenŃe/plantele cu flori simple (cm) 11. Lungimea silicvei (cm) 4. Numărul de inflorescenŃe/plantele cu flori involte 12. Începutul înfloritului (zile de la 01.06) la plantele cu flori simple 5. Lungimea inflorescenŃei (cm) la plantele cu flori simple 13. Începutul înfloritului (zile de la 01.06) la plantele cu flori involte 6. Lungimea inflorescenŃei (cm) la plantele cu flori involte 14. Durata înfloritului (zile) la plantele cu flori simple 7. Numărul de flori/inflorescenŃă la plantele cu flori simple 15. Durata înfloritului (zile) la plantele cu flori involte 8. Numărul de flori/inflorescenŃă la plantele cu flori involte

Caracterul 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 - 0,45 0,88** 0,35 0,69* 0,44 0,69* 0,33 0,87** 0,36 0,56 0,36 0,16 -0,24 0,07

2 - -0,14 0,37 0,28 0,72* 0,51 0,48 0,23 -0,34 - 0,26 0,26 0,35 0,35

3 - 0,37 -0,61(o) -0,12 0,81** -0,02 0,82** 0,41 0,63* 0,40 0,29 -0,35 -0,15

4 - 0,06 0,54 0,04 -0,32 -0,36 0,09 - 0,43 0,43 0,33 0,33

5 - -0,08 0,16 0,12 0,51 0,12 0,84** 0,24 0,04 0,77** 0,16

6 - 0,06 0,78* -0,08 -0,37 - 0,31 0,42 0,35 -0,46

7 - 0,08 -0,77** 0,19 0,74* -0,02 0,48 -0,20 0,06

8 - 0,64 0,07 - 0,10 0,10 -0,46 -0,46

9 - 0,19 0,67* 0,29 -0,08 -0,45 0,57

10 - - 0,12 0,56 -0,20 -0,26

11 - -0,22 - 0,62(*) -

12 - 0,92 -0,63* 0,48

13 - -0,48 -0,45

14 - -0,90oo

5.3. HERITABILTATEA UNOR CARACTERE CANTITATIVE DE INTERES ÎN AMELIORAREA MICSANDRELOR IN SCOP ORNAMENTAL În tabelul 5 se prezintă valorile coeficienŃilor de heritabilitate ai unor caractere

cantitative de interes ornamental la micsandre, atât pentru plantele cu flori simple, cât şi pentru plantele cu flori involte.

Tabelul 5

Heritabilitatea unor caractere cantitative de interes în ameliorarea micsandrelor în scop ornamental, Cluj-Napoca, 2004-2005

Coeficientul de ereditate (H)

Caracterul Plante cu flori simple

Plante cu flori involte

ÎnălŃimea plantei 0,68 0,62 Număr inflorescenŃe/plantă 0,72 0,77 Lungimea inflorescenŃei 0,51 0,42 Nr. flori/inflorescenŃă 0,58 0,44 Diametrul florilor 0,66 0,55 Lungimea silicvei 0,56 - Începutul înfloritului 0,70 0,74 Durata înfloritului 0,81 0,79

Se observă, pe baza datelor din tabelul 5, că la nivel fenotipic heritabilitatea celor

opt caractere luate în studiu a avut valori mijlocii şi mari, ceva mai ridicate la plantele cu flori simple (H = 0,51 – 0,81) şi uşor mai scăzute la plantele cu flori involte (H = 0,42 – 0,79). Astfel de valori sunt încurajatoare pentru selecŃia fenotipică a caracterelor respective dar nu trebuie uitat că valorile indicilor respectivi rămân orientative atâta timp cât nu sunt completate de valori ale heritabilităŃii în sens restrâns.

Din cele expuse mai sus reiese că însuşirile cantitative ale micsandrelor, strict legate de caracteristicile florilor, au avut valori scăzute ale heritabilităŃii în sens larg, în timp ce caracteristicile plantei întregi au înregistrat valori mai ridicate ale heritabilităŃii (durata înfloritului, numărul de inflorescenŃe/plantă, începutul înfloritului, înălŃimea plantei).

Deşi au doar o valoare orientativă, datele prezentate în tabelul 5 permit o previzionare a gradului de eficienŃă cu care selecŃia fenotipică poate fi aplicată la diferite caractere de interes ornamental la micsandră.

Pe baza datelor prezentate şi discutate în acest subcapitol pot fi formulate câteva concluzii preliminare, şi anume:

- Valorile coeficienŃilor de heritabilitate în sens larg ale caracterelor studiate în colecŃia de specii şi cultivare ale genului Matthiola, au fost mijlocii spre mici pentru caracteristicile ornamentale direct legate de aspectul florii sau inflorescenŃei (0,42 – 0,58) şi mari şi foarte mari (0,62 – 0,81) pentru caracteristici ale înălŃimii plantei şi ale începutului şi duratei înfloritului.

Este de remarcat faptul că, aproape fără excepŃie, valorile heritabilităŃii în sens larg la fiecare din cele opt caractere studiate sunt apropiate şi foarte apropiate între cele două categorii de plante: cu flori simple şi cu flori involte. Aceasta este o dovadă că o caracteristică particulară observată la plantele cu flori involte ale unui cultivar va fi

transmisă în descendenŃă de seminŃele plantelor cu flori simple mai mult sau mai puŃin fidel conform mărimii heritabilităŃii caracterului respectiv.

5.4. EFECTUL DIFERITELOR VARIANTE DE POLENIZARE ARTIFICIALĂ ASUPRA PROCENTULUI DE SILICVE HIBRIDE OBłINUT LA GENUL MATTHIOLA Polenizarea artificială, ca etapă esenŃială în procesul de hibridare, a fost executată

în trei variante impuse de modalităŃile de recoltare şi stocare a polenului de la genitorul patern (v. tabelul 6).

Din datele tabelului 6 se observă că, în mod evident, prima variantă de hibridare (polenizarea cu polen proaspăt recoltat de la genitorul patern), a dat rezultate mult mai bune decât varianta de hibridare cu polen recoltat cu 48 ore înaintea polenizării artificiale şi uscat la temperatura camerei, cât şi faŃă de cea cu polenizarea executată după 7 zile de la recoltatrea polenului. Cele 45 – 65 de silicve în minus realizate de ultimele două variante de polenizare artificială, constituie valori numerice suficient de mari pentru a calcula o valoare “t” care să ilustreze semnificaŃia diferenŃelor respective.

Se poate conchide, pe baza datelor prezentate mai sus că, contrar aşteptărilor, la genul Matthiola cel mai adecvat mod de polenizare artificială pare a fi acela executat cu polen proaspăt, recoltat de la genitorul patern în momentul castrării genitorului matern. Utilizarea polenului uscat în laborator timp de 48 de ore şi a celui păstrat după uscare timp de cinci zile la frigider (1-40 C) a redus proporŃia silicvelor hibride obŃinute cu 25-34 %.

Tabelul 6

EficienŃa a trei metode de realizare a hibridărilor artificiale la genul Matthiola, Cluj-Napoca, 2005

Nr. crt.

Varianta de polenizare Variant of pollination

Nr.flori polenizate

No.of pollinated

flowers

Nr. silicve hibride No.of hybrid siliqua

% silicve hibride hybrid siliqua

± d silicve hibride hybrid siliqua

t (nr.) (No)

Semnific. diferenŃei Sgnific.of difference

1.

2.

3.

Cu polen proaspăt With fresh pollen Cu polen uscat 48 ore Pollen dried for 48 h Cu polen uscat, păstrat la 1-40 C, timp de 5 zile Dried pollen stored at 1-40 C for 5 days

343

331

296

179

114

134

100,0

63,7

75,2

-

-65

-45

-

11,6

8,8

-

ooo

ooo

T0.1% (pt. GL300) = 3,32

5.5. ANALIZA PRINCIPALELOR CARACTERE DE INTERES ORNAMENTAL LA GENERAłIA F1 DE HIBRIZI INTRASPECIFICI DE MATTHIOLA INCANA De la început trebuie menŃionat faptul că, în analiza celor opt caractere cantitative

luate în studiu la micsandră, au fost găsite diferenŃe evidente între modul de manifestare al acestora la plantele F1 cu flori simple şi plantele F1 cu flori involte. De cele mai multe ori aceste diferenŃe au fost în favoarea plantelor cu flori simple care, pentru majoritatea caracterelor analizate, au realizat la hibrizii F1 valori uşor mai ridicate decât cele de la hibrizii F1 de plante involte.

Ceea ce trebuie remarcat este faptul că, aproape invariabil, la plantele cu flori simple, caracterele analizate înregistrează valori semnificative mai mari sau semnificative mai mici decât media experienŃei pentru marea majoritate a combinaŃiilor hibride încercate. ÎnălŃimea plantei, lungimea inflorescenŃei, numărul de flori în inflorescenŃă se dovedesc a fi caracterele care la hibrizii F1 cu flori simple, au variabilitatea cea mai mică, majoritatea combinaŃiilor hibride înregistrând valori ale caracterelor respective foarte apropiate de cele ale martorului.

La cele cinci caractere analizate variabilitatea hibrizilor F1 cu flori simple este mare şi foarte mare, ceea ce vine în sprijinul afirmaŃiei că, la plantele autogame, aşa cum este şi micsandra, variabilitatea generaŃiei hibride F1 este apropiată de cea a mediei parentale, dar foarte adesea poate să o depăşească.

Datele prezentate în tabelul 8 privind variabilitatea caracterelor cantitative studiate la plantele F1 cu flori involte relevă un tablou relativ asemănător cu cel descris anterior. În cazul acestui tip de plante, hibrizii F1 ai tuturor combinaŃiilor au prezentat o variabilitate mult diferită de a părintelui mediu pentru cinci din cele şapte caractere urmărite. Doar lungimea inflorescenŃei/plantă şi numărul de flori în inflorescenŃă rămân caractere mai stabile, mai puŃin variabile la hibrizii F1 cu flori involte.

Din analiza datelor prezentate în tabelele 7 şi 8, se pot formula câteva concluzii: - La hibrizii F1, înălŃimea plantelor, numărul de inflorescenŃe/plantă şi numărul de

flori în inflorescenŃă sunt caractere cantitative ce cunosc o variabilitate cel puŃin egală sau mai mare decât cea manifestată de populaŃiile parentale ale hibrizilor.

- Alte caractere cantitative, cum sunt: diametrul florilor, lungimea silicvei, începutul înfloritului şi durata înfloritului manifestă o variabilitate mai mare la hibrizii F1

decât la formele parentale, cu tendinŃa de a depăşi semnificativ în plus sau în minus valorile medii ale caracterelor respective, la formele parentale.

Tabelul 7

Caractere cantitative studiate la plantele hibride F1 cu flori simple la 10 combinaŃii intraspecifice directe şi reciproce ale speciei Matthiola incana.

GL = 19, t5% = 2,1; t1% = 2,9; t0,1% =3,9

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă


Nr. flori/ infl.

Diam. flori (cm)

Lung. silicvei (cm)



M. incana Giant Imperial (White xYellow) 70,3 - 18,2 - 17,2 oo 16,9 - 3,0 - 12,6 - 19,2 - 109,8 o

M. incana Giant Imperial (Yellow x White) 72,8 xx 17,3 oo 16,6 ooo 16,2 - 2,8 oo 11,3 ooo 15,6 ooo 115,6 xx

M. incana Giant Imperial (White x Lavender) 74,8 xx 23,1 xx 22,4 xx 14,8 ooo 3,1 - 10,6 ooo 20,9 xx 111,2 -

M. incana Giant Imperial (Lavender x White) 69,3 - 23,8 xxx 20,8 - 15,5 oo 2,7 oo 13,8 xx 18,5 - 114,1 -

M. incana Giant Imperial (White x Violet) 71,6 - 24,5 xxx 19,9 - 16,2 - 2,8 oo 12,5 o 26,2 xxx 107,3 ooo

M. incana Giant Imperial (Violet x White) 76,9 xxx 23,2 xxx 20,6 - 15,7 o 2,6 ooo 13,1 - 26,6 xxx 104,7 ooo

M. incana Giant Imperial (White x Crimson) 68,5 - 17,9 o 21,8 xx 19,2 - 3,0 - 13,6 xx 16,6 oo 114,8 xx

M. incana Giant Imperial (Crimson x White) 68,3 - 15,6 ooo 19,6 - 18,0 - 3,1 (x) 15,8 xxx 11,3 ooo 119,7 xxx

M. incana Giant Imperial (White x Rose) 64,2 ooo 19,2 - 19,0 - 17,1 - 3,8 xxx 13,3 - 21,1 - 108,5 ooo

M. incana Giant Imperial (Rose x White) 65,8 ooo 18,0 o 20,5 - 16,0 - 3,2 xx 13,9 xx 16,8 oo 115,3 xx

Media hibrizi, Mt. 73,4 - 20,1 - 19,8 - 16,16 - 3,0 - 13,1 - 19,3 - 112,1 -

Tabelul 8

Caractere cantitative studiate la plantele hibride F1 cu flori involte la 10 combinaŃii intraspecifice directe şi reciproce ale speciei Matthiola incana.

GL = 19, t5% = 2,1; t1% = 2,9; t0,1% =3,9

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă


Nr. flori/ infl.

Diam. florilor (cm)

Încep. înfl. (zile)


M. incana Giant Imperial (White xYellow) 57,8 - 9,3 - 19,2 - 15,1- 4,1 ooo 21,2 o 107,8 -

M. incana Giant Imperial (Yellow x White) 56,7 - 9,0 - 18,8 x 16,3 xx 3,8 xxx 28,7 xxx 113,8 xxx

M. incana Giant Imperial (White x Lavender) 55,6 o 7,5 oo 19,6 xx 13,9 - 4,4 ooo 25,5 x 110,1 -

M. incana Giant Imperial (Lavender x White) 58,9 - 12,7 xxx 15,5 oo 13,0 - 4,6 oo 22,1 - 112,2 xx

M. incana Giant Imperial (White x Violet) 53,3 ooo 10,3 xxx 16,2 - 14,5 - 4,9 - 27,7 xx 103,5 ooo

M. incana Giant Imperial (Violet x White) 54,1 ooo 11,2 xx 15,7 o 13,8 - 5,1 x 28,6 xxx 103,8 ooo

M. incana Giant Imperial (White x Crimson) 62,8 xxx 9,2 - 19,2 - 15,1 - 4,8 - 20,2 ooo 113,8 xxx

M. incana Giant Imperial (Crimson x White) 66,9 xxx 5,5 ooo 18,0 - 12,6 o 5,6 xxx 18,2 ooo 108,7 -

M. incana Giant Imperial (White x Rose) 52,4 ooo 6,1 ooo 17,1 - 13,3 - 5,4 xxx 22,4 - 104,9 oo

M. incana Giant Imperial (Rose x White) 61,9 xxx 10,1 xx 16,0 - 15,8 - 5,9 xxx 20,0 ooo 110,6 -

Media hibrizi, Mt. 58,0 - 8,4 - 16,6 - 14,3 - 4,9 - 23,5 - 108,9 -

5.6. VALOAREA HETEROZIS ÎNREGISTRATĂ LA HIBRIZII F 1 DE MICSANDRĂ PENTRU CARACTERELE CANTITATIVE STUDIATE

În tabelele 9 şi 10 sunt prezentate datele privind heterozisul caracterelor cantitative

studiate, exprimat ca diferenŃă dintre media populaŃiei F1 şi media celor două forme parentale, pe de o parte, sau ca diferenŃă a populaŃiei F1 faŃă de valoarea caracterului la cel mai bun părinte, pe de altă parte.

Valoarea heterozis înregistrată la caracterele studiate la hibrizii F1 cu flori simple a fost cu adevărat demnă de luat în seamă doar pentru câteva combinaŃii şi doar în cazul anumitor caractere. Astfel, la înălŃimea plantelor, combinaŃiile White x Lavender, Yellow x White şi White x Crimson, sunt singurele care înregistrează un heterozis evident, pasibil de a fi catalogat ca determinat de dominanŃa completă sau chiar supradominanŃa poligenelor implicate în ereditatea caracterului respectiv. Din păcate astfel de valori ale heterozisului au fost rar întâlnite pentru caracterele studiate la cele zece combinaŃii hibride. Astfel, pentru numărul de flori în inflorescenŃă doar două combinaŃii hibride manifestă un heterozis evident (White x Crimson şi Crimson x White), pentru lungimea inflorescenŃelor doar o combinaŃie manifestă un astfel de heterozis (Yellow x White), pentru începutul înfloritului şi durata înfloritului doar combinaŃiile (White x Yellow şi Crimson x White).

Lungimea inflorescenŃei, numărul de flori în inflorescenŃă, diametrul florilor şi lungimea silicvei deşi au manifestat valori evidente ale heterozisului, acestea sunt departe de a putea fi atribuite supradominanŃei.

Analiza valorii heterozis la plantele F1 cu flori involte copiază, practic, comportamentul descris la hibrizii F1 cu flori simple. Aproape, invariabil, aceleaşi

combinaŃii hibride menŃionate la hibrizii F1 cu flori simple au înregistrat valori heterozis mari şi foarte mari la hibrizii F1 cu flori involte.

Astfel, pentru înălŃimea plantelor, Giant Imperial Crimson x White, F1 este o populaŃie cu un heterozis evident al acestui caracter, în timp ce pentru numărul de flori în inflorescenŃă un astfel de comportament se întâlneşte la Lavender x White.

Lungimea inflorescenŃei, numărul de flori în inflorescenŃă şi diametrul florilor sunt caractere afectate de fenomenul de heterozis la plantele F1 cu flori involte, însă cu valori ale efectelor ce se încadrează doar în limita celor de dominanŃă incompletă.

Ca şi la hibrizii F1 cu flori simple şi la cei cu flori involte, combinaŃiile (Crimson x White şi White x Rose), înregistrează cele mai mari valori ale unui heterozis negativ pentru începutul înfloritului şi durata înfloritului.

Din datele acestor tabele se pot formula câteva concluzii, şi anume: - Heterozisul afectează în mod sigur, marea majoritate a caracterelor cantitative

studiate la micsandre. - Există caractere cantitative, cum ar fi: înălŃimea plantelor, numărul de

inflorescenŃe/plantă, diametrul florilor, lungimea medie a silicvei la care, în mod aproape general, heterozisul este pozitiv, cu valori de la mici până la foarte mari, atât la hibrizii F1 cu flori simple cât şi la cei cu flori involte. Pe de altă parte, există şi caractere la care, practic, toate combinaŃiile hibride cu flori simple şi flori involte manifestă un heterozis negativ (lungimea inflorescenŃei, numărul de flori în inflorescenŃă, începutul înfloritului şi durata acestuia).

- Merită, de asemenea, remarcat heterozisul negativ al începutului înfloritului şi heterozisul pozitiv al duratei acestei fenofaze la micsandre, fenomen care în realitate se traduce prin înflorirea mai precoce a hibrizilor F1 şi o durată a înfloritului mai lungă

Tabelul 9

Valoarea heterozis (F1- P/F1 – Pmax) a unor caractere cantitative studiate la plantele cu flori simple la 10 combinaŃii F1 directe şi reciproce de

micsandră.

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă


Nr. flori/ infl.

Diam. florilor (cm)

Lung. silicvei (cm)

Încep. înfl. (zile)


M. incana Giant Imperial (White xYellow) 8,2/6,7 -1,9/-3,9 -2,4/-6,4 0,0/-0,6 0,2/0,2 0,9/0,6 -0,1/-5,2 -1,9/-6,8

M. incana Giant Imperial (Yellow x White) 10,7/9,2 -3,6/-4,8 -3,0/-7,0 -0,7/-1,3 0,0/0,0 -0,4/-0,7 -3,7/-8,8 3,9/-1,0

M. incana Giant Imperial (White x Lavender) 9,4/4,5 1,9/1,0 1,0/-1,2 -2,4/-2,7 0,2/0,2 -2,4/-3,3 0,1/-3,5 1,0/-2,5

M. incana Giant Imperial (Lavender x White) 3,9/-1,0 2,6/1,7 -0,6/-2,8 -1,7/-2,0 -0,2/-0,2 0,9/-0,1 -2,3/-5,9 3,9/0,4

M. incana Giant Imperial (White x Violet) 4,3/-2,5 2,3/2,1 -1,1/-3,7 0,1/-1,3 0,1/0,0 0,4/0,3 1,4/1,0 1,3/0,6

M. incana Giant Imperial (Violet x White) 9,6/2,8 0,9/,0,8 -0,4/-3,0 -0,4/-1,8 -0,1/-0,2 1,0/0,9 1,8/1,4 -1,3/-2,0

M. incana Giant Imperial (White x Crimson) 5,8/3,7 -5,2/-6,1 -0,4/-1,8 0,9/0,1 0,3/0,2 0,0/-1,5 -0,8/-7,8 1,1/-5,8

M. incana Giant Imperial (Crimson x White) 5,6/3,5 -7,5/-8,4 -2,6/-4,0 -0,3/-1,1 0,4/0,3 2,3/0,7 -6,2/-13,1 6,1/-0,9

M. incana Giant Imperial (White x Rose) 0,2/-3,3 -2,1/-2,9 -2,0/-4,6 0,2/-0,4 0,9/0,8 0,5/-0,3 0,8/-3,3 -2,0/-5,7

M. incana Giant Imperial (Rose x White) 1,8/1,7 -3,3/-4,1 -0,5/-3,1 -0,9/-1,5 0,3/0,2 1,1/0,3 -3,6/-7,6 4,8/1,1

Tabelul 10

Valoarea heterozis (F1- P/F1 – Pmax) a unor caractere cantitative studiate la plantele cu flori involte la 10 combinaŃii F1 directe şi reciproce de micsandră.

Varianta Înăl.

plantei (cm)

Nr. infl./ plantă


Nr. flori/ infl.

Diam. florilor (cm)

Încep. înfl.

(zile)


M. incana Giant Imperial (White xYellow) 2,6/-1,4 3,8/2,4 1,7/0,6 0,6/0,0 0,5/0,3 -1,2/-6,3 0,1/-4,9

M. incana Giant Imperial (Yellow x White) -1,6/2,4 3,5/2,1 1,3/0,2 1,8/1,2 0,2/0,0 6,3/1,2 6,0/1,0

M. incana Giant Imperial (White x Lavender) 0,2/-3,6 1,9/0,6 -0,4/-1,7 0,7/0,0 0,5/0,4 1,7/-2,0 3,8/0,3

M. incana Giant Imperial (Lavender x White) 3,5/-0,3 7,1/5,8 0,2/-1,1 -0,2/-0,9 0,7/0,6 -1,8/-5,4 6,0/2,4

M. incana Giant Imperial (White x Violet) -0,4/-5,9 2,9/2,5 0,5/-2,0 0,9/0,6 0,8/0,5 -0,2/-0,6 1,3/0,8

M. incana Giant Imperial (Violet x White) 0,4/-5,1 3,8/3,4 -0,4/-2,9 0,2/-0,1 1,0/0,7 0,7/0,3 1,6/1,1

M. incana Giant Imperial (White x Crimson) 4,7/3,6 2,9/2,3 1,1/-0,1 2,1/1,2 0,6/0,2 -0,4/-7,3 4,2/-2,6

M. incana Giant Imperial (Crimson x White) 12,8/7,7 -0,8/-1,4 -1,5/-2,7 -0,5/-1,3 1,4/1,0 -2,4/-9,3 -0,9/-7,7

M. incana Giant Imperial (White x Rose) 0,0/-6,8 0,4/-0,8 0,9/-2,5 -1,6/-2,5 1,1/0,6 -1,1/-5,1 -1,8/-5,7

M. incana Giant Imperial (Rose x White) 9,5/2,7 4,4/3,2 0,3/-3,1 0,9/0,0 1,6/1,1 -3,5/-7,5 3,9/0,1

comparativ cu aceea a formelor parentale. Datorită acestui tip de heterozis al momentului înfloritului, durata totală a înfloritului cunoaşte, şi ea, un heterozis pozitiv.

5.7. HERITABILITATEA CARACTERELOR CANTITATIVE STUDIATE LA HIBRIZII F1 DE MICSANDRE Pentru necesităŃile experienŃelor din cadrul tezei de doctorat, în tabelul 11 se

prezintă atât coeficientul de heritabilitate în sens larg (H) cât şi cel în sens restrâns (h2), la cele opt caractere cantitative luate în studiu.

Tabelul 11 CoeficienŃii de heritabilitate în sens larg (H) şi restrâns (h2) pentru caracterele

cantitative luate în studiu la 10 combinaŃii F1 de micsandre, Cluj-Napoca 2007

Plante F1 cu flori simple Plante F1 cu flori involte Nr. crt.

Caracterul H h2 H h2

1 ÎnălŃimea plantelor 0,71 0,48 0,65 0,30 2 Numărul de inflorescenŃe/plantă 0,66 0,36 0,61 0,41 3 Lungimea inflorescenŃei 0,57 0,19 0,49 0,13 4 Numărul de flori/inflorescenŃă 0,52 0,18 0,46 0,19 5 Diametrul florilor 0,74 0,22 0,61 0,21 6 Lungimea silicvei 0,66 0,29 - - 7 Începutul înfloritului 0,73 0,33 0,71 0,26 8 Durata înfloritului 0,77 0,34 0,78 0,20

Mărimea coeficientului de heritabilitate (în sens larg şi în sens restrâns) al

carecterelor cantitative constituie un element fundamental în adoptarea strategiilor de ameliorare ale oricăror specii horticole (PUI et al., 2007; ARDELEAN, 1986; ARDELEAN şi colab., 1999; SAVATTI şi colab., 2004; ARDELEAN, 2005). De la acestă regulă nu se abat nici micsandrele la care un număr însemnat de caractere cantitative influenŃează în mod direct sau indirect valoarea ornamentală a acestei flori.

Datele tabelului 11 relevă faptul că, atât la micsandrele cu flori simple cât şi la cele cu flori involte, valoarea coeficientului de heritabilitate în sens larg a fost mijlocie spre mare, în mod concret ea fiind cuprinsă între 0,52-0,77 la plantele cu flori simple şi 0,46-0,78 la plantele cu flori involte. Se observă că, pentru caracterele cantitative studiate, coeficienŃii de heritabilitate în sens larg sunt relativ asemănători între cele două tipuri de micsandre.

CoeficienŃii de heritabilitate în sens restrâns au avut, la hibrizii F1 de ambele tipuri (cu flori simple/involte), valori sensibil mai mici decât cele înregistrate la coeficienŃii de heritabilitate în sens larg. Practic, la hibrizii F1 cu flori simple, valorile acestui indice au fost cuprinse între 0,18 – 0,48 iar la cei cu flori involte între 0,13 – 0,41.

Valorile destul de scăzute ale coeficienŃilor de heritabilitate în sens restrâns sugerează faptul că, doar la puŃine caractere (înălŃimea plantelor, numărul de inflorescenŃe/plantă, începutul înfloritului şi durata acestuia), şansele unei selecŃii eficiente în favoarea/împotriva caracterului respectiv sunt apreciabile datorită faptului că efectele de aditivitate ale poligenelor sunt cele implicate în mod semnificativ în moştenirea acestor caractere.

5.8. CORELAłIILE FENOTIPICE ŞI GENOTIPICE ÎNTRE CARACTERELE ANALIZATE LA HIBRIZII F 1 DE MICSANDRE

În tabelul 12 sunt prezentate valorile coeficienŃilor de corelaŃie fenotipică (rP) şi

genotipică (rG) între toate perechile de caractere ce s-au putut forma atât de la hibrizii F1 cu flori simple cât şi de la cei cu flori involte.

O primă remarcă ce trebuie făcută la analiza datelor din tabelul 12 este aceea că, în linii mari, corelaŃiile fenotipice obŃinute la hibrizii F1 sunt destul de asemănătoare celor înregistrate la formele parentale. O a doua remarcă ce trebuie făcută este aceea că aproape în nici una din perechile de caractere formate între plantele cu flori simple şi cele cu flori involte nu au fost găsite valori semnificative ale indicilor de corelaŃie fenotipică sau genotipică.

Aşa cum era de aşteptat, numărul perechilor de caractere în care valoarea corelaŃiilor fenotipice este asigurată statistic este mult mai mare decât în cazul corelaŃiiler genotipice.

În privinŃa corelaŃiilor genotipice trebuie de la început să menŃionăm faptul că foarte puŃine dintre acestea au atins pragul de semnificaŃie pentru r5%. Mai mult, chiar şi atunci când acest lucru s-a întâmplat, valorile coeficienŃilor de corelaŃie erau negative şi doar în două cazuri aceste valori au fost semnificativ pozitive (înăŃimea plantelor cu numărul de inflorescenŃe/planta cu flori simple şi cu lungimea inflorescenŃei la plantele cu flori simple).

Din datele prezentate în tabelul 12 se poate uşor observa că doar în puŃine cazuri corelaŃiile fenotipice de valori mari şi foarte mari (rP = 0,71 – 0,96) au fost însoŃite de valori mijlocii spre mari ale corelaŃiilor genotipice.

Astfel de cazuri sunt cele dintre lungimea inflorescenŃei şi diametrul florilor cu flori involte (rP = - 0,82oo; rG = - 0,73o), dintre numărul de inflorescenŃe la plantele cu flori involte şi diametrul florilor la plantele cu flori simple (rP = - 0,72o; rG = - 0,70o), dintre lungimea inflorescenŃei şi numărul de flori în inflorescenŃa plantelor cu flori involte (rP = - 0,71o; rG = - 0,68o) şi între durata înfloritului la plantele cu flori simple şi momentul înfloritului acestora (rP = - 0,96oo; rG = - 0,82oo).

Este clar, din discuŃia acestor rezultate, că la micsandre există un număr relativ mic de perechi de caractere, de interes decorativ, la care selecŃia indirectă sau selecŃia în tandem să poată fi practicată cu succes pe baza unor indici de corelaŃie fenotipică şi genotipică de valori ridicate. Chiar şi aşa, Ńinând cont de importanŃa acestor caractere cantitative în realizarea aspectului decorativ al plantelor, faptul că în selecŃia lor există siguranŃa implicării unor efecte genotipice importante, justifică eforturile făcute pentru determinarea indicilor de corelaŃie fenotipică şi genotipică.

Tabelul 12 CorelaŃiile fenotipice şi genotipice între caracterele plantei şi ale florilor la hibrizii F1 ale speciilor

şi cultivarelor genului Matthiola, Cluj-Napoca 2007

(GL) = 8; r5% = 0,71; r1% = 0,83

Legendă 1.ÎnălŃimea plantelor cu flori simple (cm) 9.Diametrul florilor (cm) la plantele cu flori simple 2.ÎnalŃimea plantelor cu flori involte (cm) 10.Diametrul florilor (cm) la plantele cu flori involte 3.Numărul de inflorescenŃe/plantele cu flori simple (cm) 11.Lungimea silicvei (cm) 4.Numărul de inflorescenŃe/plantele cu flori involte 12.Începutul înfloritului (zile de la 01.06) la plantele cu flori simple 5.Lungimea inflorescenŃei (cm) la plantele cu flori simple 13.Începutul înfloritului (zile de la 01.06) la plantele cu flori involte 6.Lungimea inflorescenŃei (cm) la plantele cu flori involte 14.Durata înfloritului (zile) la plantele cu flori simple 7.Numărul de flori/inflorescenŃă la plantele cu flori simple 15.Durata înfloritului (zile) la plantele cu flori involte 8.Numărul de flori/inflorescenŃă la plantele cu flori involte

C o r e l a Ń i i f e n o t i p i c e (rP)

Caracterul 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 - -0,35 0,74* 0,32 0,70(*) 0,25 -0,49 0,06 -

0,84oo -0,52 -0,56 0,77* 0,75* -0,40 -0,13

2 0,22 - -0,64 -0,19 0,14 -0,04 0,54 -0,04 -0,04 0,31 - -0,84oo -0,76o 0,86** 0,56

3 0,61(*) 0,12 - 0,53 -0,22 0,13 -0,74o -0,31 -0,38 -0,07 -0,36 0,77* 0,58 -0,60 -0,36

4 0,06 -0,11 0,39 - 0,13 0,26 -0,39 0,24 -0,72o -0,22 - 0,41 0,32 -0,29 0,09

5 0,62(*) 0,28 -0,06 -0,08 - 0,01 -0,09 -0,36 -0,05 0,38 0,09 0,19 -0,15 -0,04 0,05

6 0,18 0,06 -0,08 0,15 -0,12 - -0,18 -0,71o -0,30 -

0,82o(o) - -0,14 0,06 0,75* 0,59

7 -0,16 0,33 -0,69(o) -0,08 0,18 -0,06 - 0,02 0,28 0,21 0,55 -0,47 -0,57 0,37 0,18 8 0,21 0,12 -0,16 0,20 -0,15 -0,68(o) -0,22 - -0,15 -0,36 - -0,07 0,24 0,07 0,38 9 -0,36 -0,16 -0,30 -0,70(o) 0,26 -0,18 0,14 -0,02 - 0,42 0,74* -0,21 -0,46 0,08 -0,14

10 -0,16 0,20 0,14 -0,11 0,22 -0,73O 0,20 0,04 0,18 - - -0,07 -0,47 0,10 -0,34

11 -0,42 - -0,18 - 0,11 - 0,26 - -

0,69(o) - - -0,44 - 0,42 -

12 0,56 0,38 0,44 0,29 -0,02 -0,10 -0,21 0,12 0,06 0,20 -0,19 - 0,77* -0,96oo -0,71o

13 0,49 -0,70(o) 0,33 0,18 0,04 0,12 -0,28 0,06 -0,22 -0,28 - 0,52 - -0,60 -0,30

C o

r e

l a Ń

i i

g e

n o

t i p

i c

e (

rG)

14 0,06 0,40 -0,12 -0,06 -0,11 0,38 0,02 0,11 0,06 -0,20 0,52 -0,82o(o) -0,38 - 0,75*

5.9.ANALIZA EFECTELOR GENETICE IMPLICATE ÎN EREDITATEA CARACTERELOR CANTITATIVE DE INTERES ORNAMENTAL LA MICSANDRE

łinând cont de faptul că, pentru scopuri de ameliorare, interesează în mod special

efectele genetice implicate în ereditatea caracterelor cantitative studiate cu precădere la micsandrele cu flori involte, în tabelele 13 – 19 sunt prezentate rezultatele obŃinute de noi în analiza genetică a acestor efecte, pe baza rezultatelor înregistrate la generaŃiile P1, P2, F1, F2, BCP1, BCP2 ale plantelor cu flori involte. Lungimea silicvelor (tabelul 20) este, în mod evident, prezentată pe baza rezultatelor analizei genetice a generaŃiilor mai sus amintite, la micsandrele cu flori simple.

De asemenea, în analiza efectelor genetice implicate în ereditatea caracterelor cantitative de interes ornamental la micsandre, ne-am limitat doar la efectelor cu adevărat importante (cele de aditivitate şi cele de dominanŃă). S-a renunŃat la detalierea efectelor de interacŃiune interalelică de tip dominant x dominant, dominant x aditiv şi aditiv x aditiv deoarece, în cazul micsandrelor, astfel de interacŃiuni ar fi adus puŃine informaŃii în plus dat fiind faptul ca ele ar fi prezentat, foarte probabil, valori şi tendinŃe diferite pentru fiecare combinaŃie directă şi/sau reciprocă în parte. Pentru necesităŃile procesului de ameliorare, valorile GA şi GD sunt considerate ca suficiente în direcŃionarea metodelor celor mai adecvate pentru atingerea unui anumit obiectiv, atunci când se lucrează cu caractere cantitative.

5.9.1. Efectele genetice implicate în ereditatea înălŃimii plantelor ÎnălŃimea plantelor, la cele zece combinaŃii directe şi reciproce studiate la

micsandre (tabelul 13), a avut o determinare relativ omogenă, valorile efectelor de dominanŃă şi aditivitate fiind, în cele mai multe combinaŃii, de nivele apropiate. În combinaŃiile în care efectele de dominanŃă au prezentat valori evident mai mari decât cele de aditivitate, caracterul analizat a avut tendinŃe marcante de a depăşi la hibrizi valoarea caracterului celui mai bun părinte, respectiv celui mai slab părinte.

5.9.2.Efectele genetice implicate în ereditatea numărului de inflorescenŃe/

plantă În privinŃa numărului de inflorescenŃe/plantă, datele tabelului 14 scot în evidenŃă

faptul că, în opt din cele zece combinaŃii, efectele de aditivitate şi cele de dominanŃă au avut valori sensibil apropiate, fapt ce a făcut ca, în valori absolute numărul de inflorescenŃe/plantă la hibrizi şi la formele parentale să fie sensibil apropiate.

O remarcă aparte trebuie făcută pentru combinaŃiile Giant Imperial Lavander x White şi Giant Imperial Violet x White la care efectele de dominanŃă au valori aproape duble faŃă de cele de aditivitate, ceea ce sugerează că, la micsandre, în funcŃie de combinaŃia analizată, pot fi găsite efecte de dominanŃă aproape completă în ereditatea numărului de inflorescenŃe/plantă. Trebuie menŃionat că aceste efecte pot duce, în generaŃiile hibride, la medii ale populaŃiilor respective, semnificativ mai mari sau mai mici decât ale celui mai bun părinte (probabil heterozis datorat supradominanŃei).

5.9.3. Efectele genetice implicate în ereditatea lungimii inflorescenŃei Datele prezentate în tabelul 15 privind efectele genetice implicate în ereditatea

lungimii inflorescenŃei, la micsandrele cu flori involte, relevă un tablou în mare parte asemănător celui prezentat la numărul de inflorescenŃe/plantă. Şi în cazul acestui character efectele de dominanŃă şi de aditivitate au valori sensibil egale în absolut toate combinaŃiile, diferenŃele dintre cele două tipuri de efecte, în favoarea unuia sau a celuilalt dintre ele, fiind total nesemnificativă. Se poate, deci, conchide că, în ereditatea acestui caracter interacŃiunea genotip x mediu are ponderea cea mai mare în realizarea expresiei fenotipice totale a respectivului caracter. Acest fapt este demonstrat şi de valorile absolute ale generaŃiilor hibride pentru respectivul caracter, valori care sunt, aproape invariabil, foarte apropiate sau cu uşoare devieri în plus sau în minus faŃă de media parentală.

5.9.4.Efectele genetice implicate în ereditatea numărului de flori/inflorescen Ńă Dacă se ia în considerare proporŃionalitatea directă dintre valoarea varianŃei şi

valoarea efectului genetic direct, se poate spune că, în cazul numărului de flori/inflorescenŃă la micsandrele cu flori involte (tabelul 16), varianŃa genetică aditivă a fost cea care a determinat în mod preponderent expresia fenotipică a caracterului.

În toate cele zece combinaŃii hibride studiate, varianŃa de aditivitate şi cea de dominanŃă au avut valori, practic, egale. Această egalitate este cu atât mai evidentă cu cât valorile absolute ale varianŃei efectelor de dominanŃă şi ale celei de aditivitate au variat între 2,28 şi 44,33, ceea ce dovedeşte că, indiferent de amplitudinea variabilităŃii caracterului, egalitatea între efectele de aditivitate şi cele de dominanŃă s-a menŃinut. Se poate conchide, pe baza acestor date, că interacŃiunea genotip x mediu a fost hotărâtoare în realizarea expresiei fenotipice a acestui caracter la micsandre

Tabelul 13

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea înălŃimii plantelor la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

ÎnălŃimea plantelor (cm)

GI (WxY) GI (YxW) GI (WxL) GI (LxW) GI (WxV) GI (VxW) GI (WxC) GI (CxW) GI (WxR) GI (RxW) Sursa efectului

s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect s2 efect Fenotipică (totală) 7,84 14,41 19,88 12,10 15,10 19,36 9,44 11,05 10,70 11,50 Aditivitate 3,18 6,93 7,55 3,40 3,60 7,63 1,18 3,70 3,00 4,60 DominanŃă 2,86 5,65 10,73 7,27 10,00 10,24 6,56 5,62 5,97 5,17 Genetică totală 6,04 12,58 18,28 10,67 13,60 17,86 7,74 9,32 8,97 9,77 Eroare 1,80 1,83 1,60 1,43 1,50 1,50 1,70 1,73 1,73 1,73

Indice ereditate H = 0,77; h2 =0,41

H = 0,87; h2 =0,48

H = 0,92; h2 =0,38

H = 0,88; h2 =0,28

H = 0,90; h2 =0,24

H = 0,92; h2 =0,39

H = 0,82; h2 =0,12

H = 0,84; h2 =0,33

H = 0,84; h2 =0,28

H = 0,85; h2 =0,40

Tabel 14

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea numărului de inflorescenŃe/plantă la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

Nr. inflorescenŃe/plantă



Indice ereditate H = 0,84; h2 = 0,28

H = 0,83; h2 =0,38

H = 0,84; h2 =0,45

H = 0,82; h2 =0,29

H = 0,83; h2 =0,44

H = 0,82; h2 =0,35

H = 0,83; h2 =0,39

H = 0,83; h2 =0,42

H = 0,84; h2 =0,4.5

H = 0,83; h2 =0,37

Tabelul 15

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea lungimii inflorescenŃei (cm) la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

Lungimea inflorescenŃei (cm)



Indice ereditate H = 0,73; h2 = 0,41

H = 0,84; h2 =0,44

H = 0,84; h2 =0,42

H = 0,83; h2 =0,41

H = 0,83; h2 =0,39

H = 0,83; h2 =0,36

H = 0,84; h2 =0,42

H = 0,83; h2 =0,40

H = 0,83; h2 =0,40

H = 0,83; h2 =0,39

Tabel 16

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea numărului de flori/inflorescenŃă la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

Numărul de flori/inflorescenŃă




H = 0,82; h2 =0,43

H = 0,83; h2 =0,44

H = 0,82; h2 =0,37

H = 0,82; h2 =0,42

H = 0,82; h2 =0,40

H = 0,84; h2 =0,41

H = 0,77; h2 =0,36

H = 0,90; h2 =0,38

H = 0,90; h2 =0,43

5.9.5. Efectele genetice implicate în ereditatea diametrului florilor În tabelul 17 sunt prezentate efectele genetice implicate în ereditatea diametrului

florilor la micsandrele cu flori involte. Absolut la toate cele zece combinaŃii analizate, valorile efectelor de aditivitate şi de dominanŃă sunt sensibil egale şi întotdeauna uşor mai ridicate în favoarea efectului de aditivitate.

Aceasta înseamnă că, la micsandrele cu flori involte, diametrul florilor este determinat aproape exclusiv de interacŃiunea genotip x mediu manifestată prin efectele de aditivitate exprimate de relaŃia acestora cu coeficientul de heritabilitate în sens restrâns.

5.9.6. Efectele genetice implicate în ereditatea începutul înfloritului În tabelul 18 sunt prezentate principalele efecte genetice implicate în ereditatea

începutului înfloritului la micsandrele cu flori involte, tabloul reieşit din analiza datelor acestui tabel fiind în mod fundamental diferit de cel prezentat la caracterele anterioare. Efectele de dominanŃă se regăsesc, cu pondere însemnată, la opt din cele zece combinaŃii pentru începutului înfloritului. Cel mai adesea aceste efecte duc la scăderi semnificative şi foarte semnificative ale numărului de zile peste 01.06 înregistrate până la începutul înfloritului. Se pare că aceste efecte de dominanŃă evidente au cel mai adesea un efect de precocizare al începutului înfloritului şi doar în cazul unei singure combinaŃii (Giant Imperial Lavender x White) aceste efecte duc la tardivizarea începutului înfloritului cu aproape şase zile. La două din combinaŃiile studiate, Giant Imperial White x Violet şi Giant Imperial Violet x White, valorile efectelor aditive şi de dominanŃă sunt egale.

5.9.7. Efectele genetice implicate în ereditatea duratei înfloritului Efectele genetice implicate în ereditatea duratei înfloritului, prezentate în tabelul

19, ar fi fost de aşteptat să copieze în mod fidel pe cele prezentate pentru începutul înfloritului. În realitate lucrurile s-au petrecut în mare măsură în acest fel, efectele de dominanŃă fiind cele implicate, cel mai adesea, în ereditatea duratei înfloritului la micsandrele cu flori involte. Spre deosebire de caracterul anterior, la durata înfloritului există, însă, patru combinaŃii în care efectele de dominanŃă şi aditivitate au valori egale în determinarea acestui caracter sau uşor mai mari pentru efectele de aditivitate.

Rezultatele analizate sugerează că, şi în cazul duratei înfloritului la micsandrele cu flori involte, cel mai adesea efectele de dominanŃă sunt cele hotărâtoare, ele având, de regulă, tendinŃa de a scurta durata perioadei de înflorire.

5.9.8. Efectele genetice implicate în ereditatea lungimii silicvelor Din datele tabelului 20 se observă că, la micsandrele cu flori simple producătoare

de seminŃe, lungimea silicvelor a fost determinată, cel mai adesea, de proporŃia egală de participare a efectelor aditive şi de dominanŃă. Atunci când această egalitate a lipsit, dezechilibrul s-a manifestat atât în favoarea efectului de dominanŃă (Giant Imperial White x Lavender) cât şi în favoarea efectului de aditivitate (Giant Imperial White x Violet).

Se poate afirma, pa baza acestor rezultate, că în mod aproape general efectele de aditivitate sunt hotărâtoare în realizarea expresiei fenotipice a lungimii silicvelor la micsandrele cu flori simple. În unele cazuri izolate, peste aceste efecte se pot suprapune uşoare efecte de semidominanŃă care sunt departe de valoarea dominanŃei complete.

Tabelul 17

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea diametrului florilor (cm) la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

Diametrul florilor (cm)




H = 0,85; h2 =0,43

H = 0,85; h2 =0,42

H = 0,85; h2 =0,41

H = 0,85; h2 =0,42

H = 0,85; h2 =0,43

H = 0,85; h2 =0,43

H = 0,85; h2 =0,41

H = 0,86; h2 =0,45

H = 0,86; h2 =0,46

Tabel 18

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea începutului înfloritului (zile) la micsandrele cu flori involte, Cluj-Napoca, 2007

Începutului înfloritului (zile)




H = 0,87; h2 =0,38

H = 0,88; h2 =0,40

H = 0,87; h2 =0,35

H = 0,88; h2 =0,44

H = 0,88; h2 =0,45

H = 0,87; h2 =0,38

H = 0,87; h2 = 0,34

H = 0,87; h2 =0,36

H = 0,87; h2 =0,33.

Tabelul 19

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea duratei înfloritului (zile) la micsandrele cu flori involte. Cluj-Napoca, 2007

Durata înfloritului (zile)




H = 0,87; h2 =0,44

H = 0,87; h2 =0,48

H = 0,87; h2 =0,39

H = 0,88; h2 =0,45

H = 0,88; h2 =0,42

H = 0,91; h2 =0,34

H = 0,92; h2 =0,27

H = 0,91; h2 =0,28

H = 0,92; h2=0,47

Tabel 20

Principalele efecte genetice şi de mediu implicate în ereditatea lungimii silicvelor (cm) la micsandrele cu flori simple. Cluj-Napoca, 2007

Lungimea silicvei (cm)




H = 0,86; h2 =0,42

H = 0,86; h2 =0,38

H = 0,85; h2 =0,43

H = 0,49; h2 =0,39

H = 0,55; h2 =0,27

H = 0,85; h2 =0,39

H = 0,86; h2 =0,44

H = 0,89; h2 =0,45

H = 0,90; h2 =0,43

C A P I T O L U L VI

CONCLUZII ŞI RECOMAND ĂRI În acest rezumat vom insista asupra celor mai generale concluzii desprinse din

rezultatele obŃinute în cei cinci ani de experimentare, şi anume: 6.1. Majoritatea caracterelor cantitative, de interes în ameliorarea micsandrelor, au

prezentat valori ale variabilităŃii mari şi foarte mari ceea ce sugerează că, în colecŃia studiată, există resurse genetice adecvate pentru iniŃierea unor programe de ameliorare care să ducă la obŃinerea de noi cultivare ce vor manifesta caracterele de interes la nivelele dorite.

6.2. CorelaŃiile fenotipice, între perechile de caractere studiate, relevă faptul că, la nivel fenotipic, doar în puŃine perechi au fost înregistrate corelaŃii pozitive sau negative asigurate statistic ceea ce ridică serioase semne de întrebare privind eficienŃa selecŃiei fenotipice indirecte şi a celei în tandem la micsandre.

6.3. Pe baza rezultatelor obŃinute de noi şi prezentate în teză, recomandăm folosirea polenului proaspăt recoltat de la genitorul patern în realizarea hibridărilor intraspecifice executate la Matthiola incana.

6.4. În cazul în care, datorită neconcordanŃei înfloririi celor doi genitori, recomandarea de mai sus nu poate fi aplicată, polenul recoltat de la genitorul patern va putea fi uscat la temperatura camerei şi apoi păstrat la frigider la 40 C, cel mult o săptămână. În aceste condiŃii, viabilitatea polenului şi, implicit, eficienŃa polenizării artificiale scad cu aproximativ 35%.

6.5. În mod sigur la micsandre, hibridarea intraspecifică constituie o metodă eficientă de producere a unei variabilităŃi profitabile pentru selecŃie. Chiar începând cu F1,

variabilitatea generaŃiilor hibride este, pentru majoritatea caracterelor cantitative studiate, superioară celei manifestate de populaŃiile parentale.

6.6. Trebuie remarcat faptul că, doar în puŃine cazuri, heritabilitatea în sens larg a caracterelor analizate la hibrizii F1 de micsandră a fost însoŃită de valori mijlocii spre mari ale heritabilităŃii în sens restrâns ceea ce pune serios sub semnul întrebării eficienŃa selecŃiei fenotipice, pentru caracterele respective, în populaŃii hibride de M. incana.

6.7. Foarte rar corelaŃiile fenotipice de valori mari şi foarte mari (rP = 0,71 – 0,96) au fost însoŃite de valori mijlocii spre mari ale corelaŃiilor genotipice (rG = 0,25 -0,40). Este clar, din discuŃia acestor rezultate, că la micsandre există un număr relativ mic de perechi de caractere, de interes decorativ, la care selecŃia indirectă sau selecŃia în tandem să poată fi practicată cu succes pe baza unor indici de corelaŃie fenotipică şi genotipică de valori ridicate.

6.8. La marea majoritate a combinaŃiilor hibride studiate, caracterele plantei şi ale inflorescenŃei (înălŃimea plantei, nr. de inflorescenŃe/plantă, lungimea inflorescenŃei, nr. flori/inflorescenŃă) au fost determinate în mod egal de efectele aditive şi de cele de dominanŃă ale poligenelor, ceea ce constituie premise favorabile pentru o selecŃie genotipică eficientă pentru/împotriva caracterelor respective.

6.9. În mod aproape general, la toate combinaŃiile studiate, efectele de aditivitate sunt hotărâtoare în realizarea expresiei fenotipice a lungimii silicvelor la micsandrele cu flori simple. În unele cazuri izolate, peste aceste efecte se pot suprapune uşoare efecte de semidominanŃă (pozitive sau negative) care sunt, însă, departe de valoarea dominanŃei complete.

BIBLIOGRAFIE SELECTIV Ă 1. ARDELEAN, M., 1986, Ameliorarea plantelor horticole şi tehnica experimentală,

Tipo Agronomia, Cluj-Napoca. 2. ARDELEAN, M., R. SESTRAŞ, 1999, Ameliorarea plantelor horticole, Curs, Ed.

Osama, Cluj-Napoca. 3. ARDELEAN, M., R. SESTRAŞ, MIRELA CORDEA, 2002, Tehnică

Experimentală Horticolă, Ed. AcademicPres. 4. ARDELEAN, M., R. SESTRAŞ, MIRELA CORDEA, 2005, Tehnică experimentală

horticolă, EdiŃie adăugită şi revizuită, Ed. AcademicPres, Cluj-Napoca. 5. BORZA, A., A. BELIDE, V. BUTURĂ, V. CODOREANU, I. MORARIU, 1968,

DicŃionar etnobotanic, Ed. Academiei R.S.R.. 6. DEMIRAL, M., 2003, Determination of Salt Tolerance of Stock (Matthiola

tricuspidata) as Potential Oil Crop, Adnan Menderes University, Faculty of Agriculture, Department of Soil Science, 09100 Aydin Turkey, Turkey Journal Agric. For. 27, 229 – 235.

7. ECKER, R., A. BARZILAY, L. AFGIN, A. A. WATAD, 1992, Growth and flowering responses of Matthiola incana R.Br. to paclobutrazol, Hort Science, 27(12) : 1330.

8. ECKER, R., Z. YANIV, M. ZUR & SHAFFERMAN, 1992, Embryonic heterosis in the linolenic acid content of Matthiola incana seed oil, Euphytica 59 : 93 – 96.

9. GÓMEZ – CAMPO, C., 1964, Radioresistance in crucifers, Radiation Botany, vol.4 (4), p.479 – 483.

10. HISAMATSU, T., M. KOSHIOKA, S. KUBOTA, H., YAMANE, R. W. KING and L. N. MANDER, 1998, Isolation and identification of GA112 (12β-hydroxy-GA12) in Mtthiola incana, 1998, Phytochemistry, vol. 4 (1), p.3 – 6.

11. JOHNSON, B. L., 1952, Evidence for irregularity in crossing over of the s locus in the eversporting type of Matthiola incana (L.) R. BR., Genetics 38 : 229, Departament of Floriculture and Ornamental Horticulture, University of California

12. MATHER, K., J. L. JINKS, 1977, Introduction to Biometrical Genetics, University Printing House, Cambridge.

13. NAGENDRA RAI and M., RAI, 2006, Heterosis breeding in vegetable crops New Delhi, New India Pub., 531.

14. PUI DOINA-ANGELA , M. ARDELEAN, 2007, Heterosis manifestation of several quantitative characters of ornamental interest in gillyflower (Matthiola sp.) breeding, ContribuŃii Botanice, XLII, Universitatea „Babeş-Bolyai”, Grădina Botanică „Alexandru Borza”, Cluj-Napoca.

15. RHEINBERGER, H. I., 2004, Carl Correns and the early history of genetic linkage, In: Rheinberger, H. I. and I. P. Gauldilliere, Eds., Classical genetic research and its legacy, Rutledge Studies in the History of Science, Tehnology and Medicine.

16. SAVATTI, M., G. NEDELEA, M. ARDELEAN, 2004, Tratat de ameliorarea plantelor, Ed. Marineasa, Timişoara.

17. ŞELARU ELENA, 2007, Culturi pentru flori tăiate, Ed. Ceres, Bucureşti. 18. YANIV, Z., M. ZUR, D. SCHAFFERMAN, 1991, Differences in fatty acid composition of

oils of wild cruciferae seed, Phytochemistry, 30 : 841 - 843.

Documents

Ing. DOINA – ANGELA PUI · 2010-09-01 · universitatea de Şiitn łe agricole Şi medicin Ă veterinar Ă cluj-napoca facultatea de horticultur Ă ing. doina – angela pui rezumat