Μελέτη γενεαλογικών σχέσεων μέσω DNA αναλύσεων και ανταπόκριση παραδοσιακών πληθυσμών σιταριού σε περιβάλλον βιολογικής και συμβατικής καλλιέργειας

Abstract

Αντικείμενο αυτής της εργασίας αποτέλεσε η μελέτη 10 ποικιλιών σκληρού σιταριού, εκ των οποίων οι δύο ήταν εμπορικές ποικιλίες και χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες ενώ οι υπόλοιπες οκτώ ήταν παραδοσιακές ποικιλίες. Οι παραδοσιακές ποικιλίες που χρησιμοποιήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας πτυχιακής διατριβής, προήλθαν από τις γενετικές τράπεζες του USDA (USA) και της Gatersleben (Γερμανία). Το πείραμα αφορούσε τη μελέτη και καταγραφή των μορφολογικών και αγρονομικών χαρακτηριστικών, καθώς και την εφαρμογή μοριακών αναλύσεων για έλεγχο της γενετικής συγγένειας των εξεταζόμενων ποικιλιών σιταριού. Επίσης, εφαρμόστηκαν αναλύσεις που αφορούσαν τα χαρακτηριστικά του σπόρου και του παραγόμενου αλεύρου. Κατά τη διεξαγωγή του πειράματος, στο αγρόκτημα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, εξετάστηκαν οι 10 ποικιλίες σε δύο συστήματα παραγωγής, το βιολογικό και το συμβάτικο και μελετήθηκε η συμπεριφορά των παραδοσιακών ποικιλιών σιταριού καθώς επίσης και οι διαφορές στα δύο συστήματα μέσω της εξέτασης χαρακτηριστικών που αποτελούν συστατικά της απόδοσης. Εξετάστηκαν για το λόγο αυτό, χαρακτηριστικά όπως, ο αριθμός και το βάρος στάχεων, το βάρος σπόρου, το εκατολιτρικό βάρος, και η συνολική απόδοση, ενώ μελετήθηκαν παράλληλα το ύφος φυτών και το αδέλφωμα, που αποτελούν έμμεσα χαρακτηριστικά της απόδοσης. Τέλος, υπολογίστηκαν οι μέσοι όροι και οι τυπικές αποκλίσεις για κάθε χαρακτηριστικό κάθε ποικιλίας και μέσω της ανάλυσης παράλλακτικότητας εντοπίστηκαν οι μεταξύ τους διαφορές. Για τις μοριακές αναλύσεις απομονώθηκε γενωμικό DNA από νεαρά φύλλα φυτών σιταριού με την τροποποιημένη μέθοδο CTAB. Χρησιμοποιήθηκαν 5 δείκτες τύπου SSR και εκτιμήθηκαν οι γενετικές διαφορές και αποστάσεις, με τη χρήση του προγράμματος NTSYS, κατόπιν ομαδοποίησής τους. Τα αποτελέσματα παρουσιάσθηκαν σε δενδρογράμματα, τα οποία προέκυψαν από την χρήση του αλγόριθμου UPGMA και έδειξαν διαχωρισμό των παραδοσιακών από τις εμπορικές, που είχαν χρησιμοποιηθεί ως μάρτυρες. Ακολούθησαν οι ποιοτικές αναλύσεις, που πραγματοποιήθηκαν στην αλευροβιομηχανία «Λούλη» και αφορούσαν βασικά ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως είναι η κοκκομετρία, η ποιότητα και η ποσότητα της γλουτένης, η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη, η υγρασία, η τέφρα, το χρώμα και ο αριθμός πτώσης. Από την σύγκριση των ποικιλιών μεταξύ τους καθώς και με τις προδιαγραφές που ορίζονται από την αλευροβιομηχανία, δύο ποικιλίες ανταποκρινόταν στο σύνολο των προδιαγραφών. Οι ανωτέρω μετρήσεις και αναλύσεις, είχαν ένα κοινό στόχο, τη δημιουργία «ταύτοτητας» των παραδοσιακών ποικιλιών, των οποίων τα χαρακτηριστικά μέχρι πρότινος ήταν άγνωστα. Τα δεδομένα που προέκυψαν, αναμένεται να αποτελέσουν ωφέλιμο υλικό για το σχεδίασμά βελτιωτικών προγραμμάτων στο άμεσο μέλλον.