Biologia Triticum turgidum ssp
Document de biologie BIO2006-07: Caiet paralel cu Criteriile pentru evaluarea riscului de mediu asociat plantelor cu trăsături noi
Cuprins
Partea A - Generalități
Partea A - Generalități
A1. Context
Înainte de a autoriza eliberarea unui PNT într-un mediu deschis, trebuie evaluat riscul pentru mediu. Directiva Dir94 08 - Criteriile pentru evaluarea riscului de mediu asociat plantelor cu caracteristici noi stabilește criteriile și specifică cerințele privind prezentarea datelor care trebuie colectate în timpul evaluării acestui risc pentru a putea garanta siguranța plantă. 'în cazul unei eliberări într-un mediu deschis.
A2. Domeniul de aplicare
Partea B - Biologia Triticum turgidum ssp. dur
B1. Descriere generală, cultură și ocuparea forței de muncă
Este o iarbă anuală de înălțime medie, cu o lamă de frunze aplatizată. Inflorescența terminală a vârfurilor este formată din flori perfecte (Bozzini, 1998). Ca și în cazul grâului comun, există soiuri de grâu dur semi-pitic. Sistemul radicular constă din rădăcini seminale produse de răsad în timpul răsăririi, precum și din rădăcini accidentale care se formează ulterior din nodurile de la baza plantei și constituie sistemul radicular permanent. Grâul dur are o tulpină cilindrică, erectă, de obicei goală și subdivizată în noduri. Cu toate acestea, unele soiuri au tulpini solide (Clarke și colab., 2002).
Stuful (cultivatorul) se formează din muguri axilari la nodurile de la baza tulpinii principale. Numărul de fire depinde de varietate, de condițiile de creștere și de densitatea plantării. În condiții normale, o plantă poate produce un total de trei ramuri în plus față de tulpina principală, dar nu toate în mod necesar granuloase (Bozzini, 1988). Ca și în cazul altor ierburi, frunzele de grâu dur constau dintr-o bază (teacă) care înconjoară tulpina, o porțiune terminală care se aliniază cu venele paralele și un capăt ascuțit. În punctul de atașare a învelișului frunzelor se află o membrană subțire, transparentă (ligula) cu două anexe laterale mici (auricule). Tulpina principală și fiecare șuviță poartă o inflorescență într-un epi terminal.
Inflorescența grâului dur este o ureche cu rahii care poartă spicule separate prin internode scurte (Bozzini, 1988). Fiecare spiculet are două glume (bractee) conținând două până la cinci flori cuplete pe o raheolă. Fiecare floare perfectă este închisă în structuri similare cu bracteele, și anume lema inferioară (lema sau lema) și lema superioară (palea). Fiecare are trei stamine cu antere biloculare, precum și un pistil cu două stiluri cu stigme pene. La maturitate, bobul de polen în formă de fus conține de obicei trei nuclee. Fiecare floare poate produce un fruct cu o singură sămânță, cariopsisul. Fiecare sămânță conține un endosperm mare și un embrion aplatizat situat la vârful seminței și lângă baza florii.
La nivel global, suprafața medie dedicată anual cultivării grâului dur este de aproximativ 18 milioane de hectare, rezultând o producție medie anuală de aproximativ 30 de milioane de tone metrice (International Cereal Council, 2002). Uniunea Europeană (în principal Italia, Spania și Grecia) este cel mai mare producător de grâu dur, cu o recoltă anuală medie de opt milioane de tone metrice. Canada este pe locul doi cu 4,6 milioane de tone metrice pe an, urmată de Turcia și Statele Unite cu 4 și respectiv 3,5 milioane de tone metrice (International Cereal Council, 2002).
În Canada, grâul dur este cultivat în părțile mai uscate din preriile sud-centrale. Astfel, datorăm Manitoba, Saskatchewan și, respectiv, Alberta 2, 84 și 14%. 100 de producție canadiană.
B2. Scurtă prezentare generală a îmbunătățirii, producției de semințe și practicilor agronomice
B2.1 Îmbunătățirea grâului dur
Pe baza datelor privind randamentul F6 colectate de la parcele mici, cercetătorii selectează linii de grâu pentru studii de pre-înregistrare. Aceste studii, care durează de obicei doi ani, au loc în patru până la șase locații pe an. Liniile care dau randamente egale sau mai mari decât soiurile de control actuale sunt apoi avansate în testele de înregistrare efectuate în 10 până la 20 de locații timp de trei ani. În funcție de rezultatele încercărilor de înregistrare, grupurile administrative, cum ar fi Comitetul de recomandare pentru grâu, secară și triticale (CRPBST), pot susține sau nu cererea crescătorului de înregistrare a soiului. De îndată ce înregistrarea cultivarului este aprobată, semințele crescătorului sunt distribuite producătorilor de semințe pentru multiplicare. Sămânța crescătorului este înmulțită la stadiul de semințe de fundație din care derivă semințe înregistrate și/sau certificate pentru producție comercială (anonim, 1994).
B3. Biologia reproducerii Triticum turgidum ssp. dur
B4. Locurile de origine ale grâului dur
Grâul sălbatic tetraploid este larg distribuit în Orientul Apropiat, unde oamenii au început să le colecteze din sălbăticie (Bozzini, 1988). În comparație cu grâele diploide, capetele lor mari și boabele mari le-au făcut mult mai interesante pentru domesticire. Se crede că grâul dur provine din teritoriile actuale ale Turciei, Siriei, Irakului și Iranului (Feldman, 2001). Grâul dur este alotetraploid (două genome: AABB), cu un total de 28 de cromozomi (2n = 4x = 28), conținând completul diploid complet al cromozomilor fiecărei specii stem. Ca atare, fiecare pereche de cromozomi din genomul A are o pereche de cromozomi homeologi din genomul B, cu care este strâns legată. Cu toate acestea, în timpul meiozei, împerecherea cromozomilor este limitată la cromozomii omologi prin activitatea genetică a genelor inhibitoare. Cercetătorii au identificat o serie de gene inhibitoare, dar gena Ph1 localizată pe brațul lung al cromozomului 5B este considerată gena inhibitoare critică (Wall și colab., 1971).
B5. Grâul greu cultivat a devenit o buruiană spontană
Partea C - Specii strâns legate de Triticum turgidum ssp. dur
C1. Hibridizarea speciilor și genurilor
Este important să înțelegem posibila dezvoltare a hibrizilor care rezultă din încrucișări interspecifice și intergenerice între cultură și speciile înrudite, atunci când se evaluează posibilul impact asupra mediului al eliberării deschise de T. turgidum. ssp. dur modificate genetic. Dezvoltarea hibrizilor ar putea duce la introgresiunea unor trăsături noi la speciile înrudite, care ar perturba ecosistemul și ar crește nocivitatea acestor specii.
C2. Posibilitatea introgresiei genelor Triticum turgidum ssp. dur la speciile înrudite
Grâul hexaploid și tetraploid a făcut obiectul unor cercetări considerabile bazate pe încrucișări interspecifice și intergenerice (Sharma și Gill, 1983). Cu toate acestea, această lucrare are o importanță redusă în sălbăticie, deoarece doar câteva specii legate de grâu sunt originare din Canada. Stabilitatea genomului grâului dur se datorează genelor (Ph1 și altele) care limitează asocierea cromozomilor cu cromozomii omologi. În plus, sunt necesare tehnici de laborator, precum polenizarea mâinilor, salvarea embrionilor și dublarea cromozomilor artificiali cu inhibitori ai meiozei, pentru a obține descendenți fertili. Astfel, în laborator, a fost posibil să se obțină hibrizi între T. turgidum ssp. dur și Ae. cylindrica, Ae. triuncialis, Ae. înghesuit și Ae. ovata (Knobloch, 1968; Arzani și colab., 2000; Benavente și colab., 2001; Prazak, 2001).