Διερεύνηση ενδο-ποικιλιακής παραλλακτικότητας στο βαμβάκι (Gossypium hirsutum L.) ως προς την απόδοση και ποιοτικά χαρακτηριστικά

Abstract

The work was undertaken to investigate the possibility of variation and the response to selection within three cotton (G. hirsutum L) elite cultivars, by means of selection and progeny evaluation under both ultra-low densities and dense stand. Three cultivars were used. A replicated-3 (R-3) honeycomb experiment with the three cultivars was established in Alexandroupolis during 2004, at low density (1.2 plants/m²). All plants were self-pollinated. Six plants from each cultivar were selected for high seed-cotton yield that led to 18 families. In 2005, families, along with the original cultivars as checks, were evaluated under the same low density in a R-21 experiment at three locations. Seed-cotton yield, carbon isotope discrimination (Δ), ash and Κ leaf content were the traits that were measured. Furthermore, fibre quality traits were determined by the High Volume Instrument in one location. Six plants with the highest yield were selected from each cultivar, after self-pollination, consisting the 2nd generation families which along with the check cultivars were established in a R-21 experiment, during 2006. Six plants from each family were selected for high seed-cotton yield. The seed was bulked in order to form next year's experimental material. In 2007 the 18 families along with the original cultivars were evaluated in dense stand in three locations. Results revealed significant differentiation of families, suggested exploitable intra-cultivar variation. On the basis of progeny evaluation under low density, families derived from Christina yielded higher than the original cultivar. Four out of the six 1st generation families were significantly superior while in the 2nd generation all six families yielded significantly higher. In dense stand one family yielded more than the original cultivar. In case of Corona one 1st generation and two 2nd generation families yielded significantly higher than the respective check, while in dense stand one family yielded significantly higher. Families derived from Flora yielded lower than the original cultivar, but the average gap among families and the original cultivar reduced from -11 to - 3.2% from the 1st to the 2nd generation. In dense stand families yielded 6% less than the check cultivar. The three cultivars responded to selection in a different way. This shows the different amount of variation that exists in each of them. The analysis of variance (ANOVA) revealed significant variation for all physiological traits. As it concerns fibre quality traits significant variation was found for length and micronaire while strength and uniformity showed no variation. Conclusively, honeycomb selection and progeny evaluation under low density which samples lack of competition, succeeded in identifying superior genotypes with stable performance, and thus could be an effective tool to conserve breeder's seed of elite cotton cultivars.

Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση αξιοποιήσιμης ενδοποικιλιακής παραλλακτικότητας και η ανταπόκριση στην επιλογή εντός τριών ποικιλιών βαμβακιού (Gossypium hirsutum L) επιλέγοντας και αξιολογώντας τις απογονικές σειρές τόσο σε χαμηλές πυκνότητες όσο και σε συνθήκες πυκνής σποράς. Το 2004 εγκαταστάθηκε στην Αλεξανδρούπολη κυψελωτό R-3 με τις τρεις ποικιλίες σε πολύ μικρή πυκνότητα (1.2 plants/m²). Μετά από αυτογονιμοποίηση του συνόλου των φυτών, επιλέχτηκαν τα έξι πιο αποδοτικά φυτά από κάθε ποικιλία. Οι 18 διαλογές 1ης γενεάς που προέκυψαν μαζί με τις αρχικές ποικιλίες εγκαταστάθηκαν την επόμενη χρονιά σε κυψελωτό R-21 σε τρεις περιοχές πειραματισμού. Η αξιολόγηση αφορούσε την απόδοση σε σύσπορο βαμβάκι. Επίσης μετρήθηκαν τρία φυσιολογικά γνωρίσματα, ενώ στο ένα πειραματικό μετρήθηκαν με το High Volume Instrument και τέσσερα ποιοτικά γνωρίσματα της ίνας. Το 2006 επαναλήφθηκε ο πειραματισμός με τις διαλογές 2ης γενεάς. Επιλέχθηκαν τα έξι πιο αποδοτικά φυτά από κάθε οικογένεια, μετά από αυτογονιμοποίηση, ο σπόρος των οποίων αναμίχθηκε και το 2007 η σπορά έγινε ως υποδιαιρεμένες πλήρεις ομάδες. Βρέθηκε σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ των διαλογών κάθε ποικιλίας. Σε αραιή σπορά, όλες οι διαλογές υπερτερούσαν της Χριστίνα (σημαντικά τέσσερις 1ης και οι έξι 2ης γενεάς). Στην πυκνή σπορά το σύνολο των διαλογών της Χριστίνα την ξεπερνούσε κατά 7% με μια να υπερέχει σημαντικά κατά 17%. Στην περίπτωση των διαλογών της Corona, σε αραιή σπορά σημαντική υπεροχή έναντι της ποικιλίας εμφάνισε μια στην 1η γενεά (κατά 9%) και δύο στη 2η γενεά (κατά 9 και 14%), ενώ στην πυκνή σπορά οι έξι διαλογές απέδωσαν κατά 9% περισσότερο της αρχικής ποικιλίας και μια διαλογή υπερείχε σημαντικά (κατά 18%). Εν αντιθέσει με τις δύο προηγούμενες ποικιλίες, όλες οι διαλογές της Flora υστερούσαν του μάρτυρα (σημαντικά πέντε 1ης και μία 2ης γενεάς σε αραιή σπορά και μία σε πυκνή σπορά). Παρόλα αυτά, το ποσοστό υστέρησης μειώθηκε από -11% στην 1η γενεά σε -3,2% στη 2η γενεά. Σε συνθήκες πυκνής σποράς η απόδοση των διαλογών υστερούσε κατά 6% σε σχέση με την αρχική ποικιλία. Σημαντική ήταν η παραλλακτικότητα για όλα τα φυσιολογικά γνωρίσματα, τα οποία επηρεάστηκαν από τις κύριες πηγές παραλλακτικότητας (χρονιές, τοποθεσίες, γενότυποι). Όσον αφορά στα ποιοτικά γνωρίσματα, σημαντική παραλλακτικότητα βρέθηκε για το μήκος και τη λεπτότητα, κάτι που δεν παρατηρήθηκε για την ομοιομορφία και την αντοχή της ίνας. Ως τελικό συμπέρασμα που προκύπτει από αυτή την εργασία, είναι ότι η επιλογή όταν πραγματοποιείται σε πολύ μικρή πυκνότητα η οποία προσεγγίζει συνθήκες απουσίας ανταγωνισμού, μπορεί να αποτελέσει αποτελεσματικό εργαλείο για τη διατήρηση του σπόρου του βελτιωτή στις επίλεκτες ποικιλίες βαμβακιού, συμβάλλοντας με τον τρόπο αυτό στην αποφυγή βαθμιαίου εκφυλισμού τους ή ακόμη και στην αναβάθμισή τους.