Γενετική ανάλυση ποικιλιών φασολιού των ειδών Phaseolus vulgaris - Phaseolus coccineous και μελέτη των φυσικοχημικών και οργανοληπτικών χαρακτηριστικών τους

Abstract

Αξιολογήθηκαν 18 διαφορετικές καθαρές σειρές, ως προς την μοριακή ανάλυση από τις οποίες οι 13 ανήκαν στο είδος Phaseolus vulgaris και 5 στο είδος Pliaseolus coccineus. Οι σειρές για το είδος Phaseolus vulgaris προέκυψαν με τη μέθοδο της επιλογής καθαρής σειράς σε τοπικούς πληθυσμούς, Ροδόπη ( 5 σειρές), Ξάνθη ( 2 σειρές ), Βελεστίνο ( 2 σειρές,), Καστοριά ( 2 σειρές,), Βυζίτσα καφέ ( 3 σειρές ), Βυζίτσα άσπρο/μαύρο ( 2 σειρές), Βυζίτσα καθιστά (2 σειρές ), Βυζίτσα μπεζ/μαύρο (1 σειρά). Ως μάρτυρες αξιολόγησης των καθαρών σειρών χρησιμοποιήθηκαν, τα μείγματα των αρχικών πληθυσμών Ροδόπης, Πυργετού καθώς και οι εμπορικές ποικιλίες Ζαργάνα και Magirus. Η απομόνωση του γενωμικού DNA έγινε με τη βοήθεια της μεθόδου CTAB (πρωτόκολλο). Ο ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός που πραγματοποιήθηκε μετά την εξαγωγή του γενωμικού DNA από τους γενότυπους που συγκροτούν εφτά παραδοσιακούς πληθυσμούς ( Ροδόπη, Ξάνθη, Βυζίτσα καφέ, Βυζίτσα καθιστά, μείγμα αρχικού πληθυσμού Ροδόπης, Τσολάκια, Ζβανάδες), έξι εμπορικές ποικιλίες ( Magirus, Stara zagorsky, Romano, Πυργετός, Ζαργάνα, Ζαργάνα χρυσουπόλεως ), του είδους Phaseolus vulgaris_ και πέντε ποικιλίες ( Πρέσπες, Ζαγορά, Φλώρινα, Βυζίτσα, Γρεβενά) του είδους Phaseolus coccineus_ έγινε, ώστε να εκτιμηθεί η συγκέντρωση DNA στα δείγματα. Όλα τα δείγματα φωτομετρήθηκαν με φασματοφωτόμετρο σε απορρόφηση A260nm με σκοπό την εκτίμηση της συγκέντρωσης DNA και στα A280nm. ώστε να βρεθεί η παρουσία πρωτεϊνών στο δείγμα από τον λόγο A260nm / A280nm. Για την εξέταση των σειρών ως προς τα οργανοληπτικά και φυσικοχημικά χαρακτηριστικά τους χρησιμοποιήθηκαν επίσης οι ποικιλίες, Ζαργάνα Χρυσουπόλεως, Stara Zagorsky, Venetto, Romano, Τσολάκια, Ζβανάδες Η επιλογή των σειρών έγινε την καλλιεργητική περίοδο 2004 με κριτήρια την απόδοση σε βιομάζα σπόρους και λοβούς. Για το είδος Phaseolus coccineus χρησιμοποιήθηκαν οι ποικιλίες Γρεβενά, Ζαγορά, Βυζίτσα, Φλώρινα, Πρέσπες, οι οποίες προήλθαν από επιλογή των αποδοτικότερων ποικιλιών κατά τη μελέτη των αγρονομικών χαρακτηριστικών παραδοσιακών ποικιλιών Phaseolus coccineus κατά την καλλιεργητική περίοδο 2006. Ο υπολογισμός των φυλογενετικών σχέσεων έγινε, μεταξύ των δεκατριών εμπορικών και παραδοσιακών ποικιλιών του είδους Phaseolus vulgaris και πέντε ποικιλιών του είδους Phaseolus coccineus σύμφωνα με τους αλγόριθμους Jaccard/UPGMA και Dice/ UPGMA. Υπήρξε σαφής διαχωρισμός των ποικιλιών του είδους Phaseolus vulgaris από τις αντίστοιχες που ανήκουν στο είδος Phaseolus coccineus. Τα χαρακτηριστικά ποιότητας των καρπών αξιολογήθηκαν, για 15 ποικιλίες, από τις οποίες οι 10 ανήκαν στο Phaseolus vulgaris και οι 5 στο είδος Phaseolus coccineus, με βάση την οργανοληπτική εξέταση από ομάδα δέκα ατόμων, ενώ η φυσικοχημική εξέταση αφορούσε τη μελέτη όλων των ποικιλιών ως προς τις παραμέτρους του χρώματος ( L*, a*, b*, C*, h° ), την πυκνότητα των σπόρων, το ΡΗ, την ικανότητα ενυδάτωσης και απορρόφησης στις 24 ώρες και τη σκληρότητα μετά από δεκαπεντάλεπτο βρασμό. Συνολικά στα δεδομένα εφαρμόστηκαν πολυπαραγοντικές στατιστικές αναλύσεις για τον προσδιορισμό ομοιότητας ποικιλιών και κατηγοριοποίησης των χαρακτηριστικών αλλά και εκτίμηση των συσχετίσεων και καταγραφής των χαρακτηριστικών σε σχέση με τις ποικιλίες. Συγκεκριμένα εφαρμόστηκε Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών- PCA (Principal Component Analysis), Anova, Cluster Analysis και Discriminal Analysis. Οι καθαρές σειρές διαφοροποιήθηκαν για όλα τα χαρακτηριστικά στα οποία έγιναν μετρήσεις ως προς την αγρονομική συμπεριφορά. Ειδικότερα στην οργανοληπτική εξέταση που πραγματοποιήθηκε οι ποικιλίες και των δύο ειδών αξιολογήθηκαν αρκετά θετικά. Από την ανάλυση της παραλλακτικότητας των επιλεγμένων καθαρών σειρών δεν προέκυψαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές για όλα τα χαρακτηριστικά, τόσο μεταξύ των δύο ειδών όσο και μέσα στο είδος. Επίσης θετικά αποτελέσματα προέκυψαν και από την εργαστηριακή αξιολόγηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των σπόρων. Φάνηκε σαφής διαχωρισμός των ποικιλιών των δύο ειδών. Η εφαρμογή των πολυπαραγοντικών στατιστικών αναλύσεων είχε ως αποτέλεσμα την ομαδοποίηση των ποικιλιών και τον εντοπισμό των χαρακτηριστικών που τις αντιπροσωπεύουν καλύτερα. Επίσης βρέθηκαν γραμμικές συσχετίσεις της ολικής εκτίμησης με κάποια από τα χαρακτηριστικά της οργανοληπτικής εξέτασης για κάθε ποικιλία. Συμπερασματικά προέκυψε ότι οι ποικιλίες των δύο ειδών ( Phaseolus vulgaris - Phaseolus coccineus), διαχωρίζονται σχεδόν ως προς όλα τα χαρακτηριστικά, μοριακά , οργανοληπτικά και φυσικοχημικά. Σε γενικές γραμμές η χώρα μας διαθέτει καλό γενετικό υλικό φασολιού, με βάση τα χαρακτηριστικά που συγκεντρώνει και συνεπώς απαιτείται η άμεση χρησιμοποίηση εγχώριου γενετικού υλικού τόσο σε προγράμματα δημιουργίας ποικιλιών όσο και απευθείας καλλιέργειάς του.