Barley improvement and yield constraints in Mediterranean environments: binterfacing crop physiology with plant breeding
L'ordi (Hordeum vulgäre L.) és un cereal de zones temperades conreat extensament en<br/>climes mediterranis. Es desenvolupa favorablement en àrees de pluviometria mitjana anual<br/>superior a 250 mm. Durant les darreres dècades, els increments en rendiment deguts a activitats<br/...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 1998 |
| País: | España |
| Institución: | Varias* (Consorci de Biblioteques Universitáries de Catalunya, Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya) |
| Repositorio: | Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya |
| OAI Identifier: | oai:recercat.cat:10459.1/63849 |
| Acceso en línea: | http://www.tdx.cat/TDX-0910109-174658 http://hdl.handle.net/10803/8345 http://hdl.handle.net/10459.1/63849 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | factors climàtics millorament selectiu efecte de la sequera ordi Produccio vegetal 631/635 631 633 |
| Sumario: | L'ordi (Hordeum vulgäre L.) és un cereal de zones temperades conreat extensament en<br/>climes mediterranis. Es desenvolupa favorablement en àrees de pluviometria mitjana anual<br/>superior a 250 mm. Durant les darreres dècades, els increments en rendiment deguts a activitats<br/>de millora genètica han estat poc importants a causa, probablement, de la limitació que la sequera<br/>i altres estressos abiòtics exerceixen sobre el creixement. Futurs increments poden veure's<br/>accelerats per un millor coneixement dels processos que controlen el creixement i<br/>desenvolupament i que limiten la product! vi tat dels genotips en situacions de manca d'aigua. Dins<br/>d'aquest contexte, les activitats d'investigació en fisiologia vegetal haurien de tenir un fort<br/>impacte, en un futur proper, en l'increment de l'eficiència dels programes de millora tradicionals.<br/>Aquesta tesi pretén ampliar el coneixement actual d'aquells factors que redueixen el creixement,<br/>la productivitat i la qualitat de l'ordi en ambients mediterranis. Amb aquesta finalitat, s'han<br/>avaluat en assajos localitzats a la província de Lleida (nordest d'Espanya) i, ocasionalment, a les<br/>províncies de Navarra (nord d'Espanya) i Valladolid (centre d'Espanya), un conjunt de deu<br/>genotips d'ordi (incloent-hi dos i sis carreres) que difereixen en adaptació a ambients semiàrids.<br/>Inicialment, un conjunt de tres genotips moderns i altament productius (Barberousse,<br/>Orria i Plaisant) va ésser utilitzat per examinar l'efecte que una reducció de l'embomal<br/>reproductiu (nombre de grans per espiga) provocava sobre el pes i el creixement del gra,<br/>l'acumulació de carbohidrats i el transport de nitrogen en condicions semiàrides (Capítols I i II).<br/>Els increments en pes de gra obtinguts en resposta a una reducció del 50% de l'embornal van ser<br/>progressivament superiors en aquells ambients amb grans testimoni de menor pes. Pel contrari,<br/>el nitrogen es va acumular uniformement en tots els ambients en resposta a una reducció de<br/>l'embornal. Aquests resultats suggereixen que el rendiment final es troba fortament limitat, en<br/>ambients productivament pobres, per la disponibilitat de carbohidrats durant l'omplenat del gra,<br/>en tant que l'acumulació de proteïnes en el gra sembla independent de les condicions ambientals<br/>en que té lloc l'omplenat del gra. El grau de limitació exercit per la font es va manifestar més<br/>elevat en els grans situats en espigúeles laterals de l'espiga, amb independència de la<br/>disponibilitat d'assimilats per l'omplenat del gra. Aquest desavantatge dels grans laterals de<br/>l'espiga es va poder atribuir principalment a taxes d'acumulació de matèria seca inferiors durant<br/>l'omplenat.<br/>La influència d'estressos abiòtics com ara la sequera o les altes temperatures en el procés<br/>d'omplenat dels grans es va examinar en detall utilitzant el conjunt dels deu genotips assajats en<br/>dotze ambients (Capítols III i IV). L'objectiu final va consistir a detectar variabilitat genètica així<br/>com determinar possibles mecanismes morfofisiològics de tolerància als esmentats estressos. Els<br/>possibles factors causants d'interacció genotip-ambient (G*E) en el pes del gra, tasa i duració<br/>d'omplenat es van estudiar mitjançant l'ús de models estadístics biadditius. Es van detectar<br/>sensibilitats genotípiques diferencials en tolerància a sequera i a elevades temperatures de postantesi<br/>pel pes final del gra, que varen atribuir-se parcialment a diferències entre els grups d'ordis<br/>de dos i sis carreres. La presència de GxE per a la taxa d'omplenat es va explicar per l'efecte<br/>conjunt de variables climàtiques de pre-antesi, la qual cosa va suggerir que les diferències<br/>genotípiques podrien ser degudes parcialment a diferències en el balanç font/embornal entre ordis<br/>de dos i sis carreres en antesi. L'existència de GXE per a la duració d'omplenat va poder-se<br/>atribuir principalment a diferències en data d'antesi entre genotips, indicant l'existència d'una<br/>estratègia d'escapament causant d'un allargament del période d'omplenat d'alguns genotips a<br/>finals del cicle de cultiu.<br/>La relació entre rendiment i discriminació isotòpica del carboni (A) en grans va avaluar-se<br/>extensament en un grup de 22 ambients (Capítol VI), i també va examinar-se la possibilitat<br/>d'utilització de la concentració de cendres en teixits aeris com a substitut de A (Capítol VII).<br/>L'expressió genotipica del rendiment va estar condicionada per l'ambient d'una forma més<br/>important que la de A. L'existència de GxE pel rendiment va suggerir la presència d'una<br/>interacció qualitativa amb un punt de creuament aproximat situat en productivitats mitjanes<br/>inferiors a 3 t ha"1. Pel contrari, la classificació de genotips per a A no va variar substancialment<br/>amb l'ambient. En general, aquells genotips amb valors baixos de A i, per tant, amb elevades<br/>eficiències de transpiració, van ésser superiors en ambients poc productius (ambients per sota de<br/>3 t ha"1), en tant que valors genotípics de A elevats van mostrar-se com avantatjosos en ambients<br/>de rendiment mig i alt. És probable que, quan la sequera sigui moderada, un important embornal<br/>reproductiu forci la planta a incrementar la seva conductancia estomàtica i, com a conseqüència,<br/>l'aigua total utilitzada. Aquest fenomen probablement capgira la relació negativa esperada entre<br/>A i biomassa o rendiment quan la disponibilitat d'aigua és factor limitant. Per altra banda, la<br/>concentració mineral en grans va trobar-se relacionada freqüentment i de forma negativa amb A,<br/>en tant que no va trobar-se relació entre la concentració mineral en palla i A. Aquests resultats<br/>suggereixen que l'acumulació mineral en teixits aeris mostrejats a finals del cicle de cultiu és<br/>independent de l'eficiència de transpiració durant l'omplenat del gra. La concentració de cendres<br/>en grans podria emprar-se com a criteri de selecció complementari a A en ambient semiàrids, si<br/>bé es fa necessari un coneixement fisiologie més profund dels mecanismes que afecten<br/>l'acumulació de minerals en el gra.<br/>La sequera esdevé el principal factor limitant del creixement i la productivitat de l'ordi<br/>en els secans semiàrids mediterranis. En el present estudi, les diferències en productivitat en un<br/>conjunt de 22 ambients van poder atribuir-se, en gran part, a diferències paral·leles en<br/>disponibilitat hídrica des de sembra fins a antesi, période en el qual es determina el nombre de<br/>grans per m2. La presència d'una interacció GXE de tipus qualitatiu pel rendiment, així com les<br/>relacions fluctuants entre rendiment i A, depenent de la intensitat de l'estrès hídric, suggereixen<br/>que la tolerància a la sequera i l'elevat potencial de rendiment son conceptes antagònics en ordi. |
|---|