Войти
| Thinopyrum intermedium | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Эукариоты |
| Царство: | Plantae |
| Clade: | Tracheophytes |
| Clade: | Покрытосеменные |
| Clade: | Однодольные |
| Clade: | Коммелиниды |
| Отряд: | Poales |
| Семейство: | Poaceae |
| Подсемейство: | Pooideae |
| Род: | Thinopyrum |
| Виды: | T. intermedium |
| Биномиальное имя | |
| Thinopyrum intermedium . (Хозяин) Barkworth D.R. Дьюи | |
Thinopyrum intermedium, широко известный как пырей, представляет собой дерн, образующий многолетнее траву в Triticeae племя Pooideae, произрастающее в Европе и Западной Азии. Это часть группы растений, обычно называемых пырей из-за сходства их семенных головок или колосьев к мягкой пшенице. Однако пырей обычно является многолетним, а пшеница - однолетним. Он получил награду Королевского садоводческого общества Award of Garden Merit.
Испытания с промежуточным пырей, продукт которого зарегистрирован Земельным институтом как «Kernza»., показывают, что его можно выращивать как «многофункциональную» культуру, приносящую различные товары, а также экосистемные услуги. В то время как однолетние растения, такие как кукуруза, имеют тенденцию истощать органическое вещество почвы и требуют вложений, многолетнее зерно, такое как промежуточный пырей, может давать урожай, создавая органическое вещество почвы.
Многие научные биномиальные названия были даны виду Thinopyrum intermedium. Было описано несколько видов или подвидов на основе различных морфологий, таких как наличие или отсутствие опушения. Вот неполный список биномиальных синонимов Thinopyrum intermedium:
Пырей промежуточный - это наиболее широко используемое название Thinopyrum intermedium в США. Название «промежуточный», вероятно, относится к высоте растения, которое обычно несколько короче, чем Thinopyrum ponticum, известное под общим названием «высокий пырей».
Дикая трига - это общее название, данное Thinopyrum intermedium исследователями из Института Родейла. Название было предназначено для того, чтобы отличить разновидности вида, выведенные для использования в качестве многолетних зерновых культур, от фуража культурных сортов, которые идентифицируются общим названием «промежуточный пырей».
Kernza - зарегистрированная торговая марка Земельного института для обработанных зерен пырей промежуточного звена.
Местный ареал пырей промежуточного звена простирается от центра до юго-востока. Европа до Малой Азии. Хотя впервые оно было завезено в Соединенные Штаты в 1907 году, первое успешное завезение произошло из региона Кавказ в 1932 году. В настоящее время растение можно встретить в диком виде по всей территории Западных Соединенных Штатов и Западная Канада.
Thinopyrum intermedium лучше всего приспособлен к:
Thinopyrum intermedium - один из наиболее продуктивных кормовых видов на западе США. Поскольку он созревает относительно поздно, его можно эффективно выращивать в смеси с люцерной, чтобы повысить его продуктивность, долголетие и качество кормов. Он медленно отрастает после выпаса скота или скашивания, поэтому лучше всего подходит для выращивания одного урожая в год. Если в год требуется несколько урожаев, другие виды будут более продуктивными. При правильном обращении насаждения могут сохраняться до 50 лет.
Среда обитания для диких животных - пырей может быть отличным источником пищи для выпаса и просмотра животных. Неубранная растительность является хорошей средой для гнездования некоторых птиц и водоплавающих птиц. Как правило, это не инвазионное растение и хорошо сосуществует с местными видами растений.
Борьба с эрозией и восстановление земель являются дополнительными областями использования этого завода. Он быстро образует защитный мат из корней и корневищ, даже когда его высаживают на почвах, деградированных в результате земляных работ или горных работ. В течение пяти лет насаждения произвели до 7000 фунтов сухой корневой массы на акр в верхних 8-дюймовых слоях почвы. Обильное образование корней удерживает почву на месте и восстанавливает ее естественное плодородие за счет увеличения углерода в почве.
Thinopyrum intermedium - это многолетнее зерно. В 1983 году Исследовательский центр Родейла оценил около 100 видов многолетних трав, чтобы определить те, которые имеют хороший потенциал для развития в многолетние зерновые культуры. Пырей среднего размера был выбран как наиболее многообещающий вид на основе вкуса, простоты обмолота, большого размера семян, устойчивости к растрескиванию, устойчивости к полеганию, легкости сбора урожая и многолетнего роста. Промежуточный пырей по питательности аналогичен пшенице, а зерно можно перемолоть в муку и использовать для пищевых продуктов, включая кексы, лепешки, блины, печенье, крекеры и хлеб. Некоторые продукты продавались под торговым наименованием Kernza.
Хотя Thinopyrum intermedium в основном используется в качестве корма, производство семян имеет важное значение, поскольку фермеры и владельцы ранчо продолжить создание новых насаждений, засевая семена. В 1988 году только в Саскачеване было собрано более 500 метрических тонн семян, хотя в последнее время урожай упал до менее 225 метрических тонн в этой канадской провинции. Средняя урожайность семян составляет около 330 фунтов с акра, но на ферме была достигнута урожайность до 880 фунтов с акра. Семена обычно выращивают рядами, расположенными на расстоянии от 30 до 36 дюймов. Широкое междурядье (по сравнению с зерновыми культурами, такими как пшеница ) позволяет обеспечивать стабильный урожай семян в течение пяти-десяти лет. Без интервалов и периодической обработки почвы между рядами урожайность быстро снижается, поскольку популяция растений становится все более плотной из-за распространения корневища. Несмотря на это, некоторые считают, что Thinopyrum intermedium уступает пшенице, поскольку его семена сравнительно крошечные.
Пырей промежуточный, Thinopyrum intermedium, широко гибридизируется с пшеницей, чтобы передать такие черты, как устойчивость к болезням или многолетность. Особый интерес вызывает передача пшеницы устойчивости к листовой ржавчине и мучнистой росе. Но попытки напрямую одомашнить этот вид в зерновую культуру не начались до тех пор, пока в 1983 году работники Исследовательского центра Родейла не начали оценивать коллекции. В 1989 году, после оценки 300 коллекций, рабочие выбрали двадцать лучших на основе урожайности зерна и качества семян.. Отобранным коллекциям было позволено скрещиваться, и в период с 1991 по 1994 год было оценено 380 потомков. Лучшие одиннадцать растений, плюс три из другой оценки, скрещивались, что привело к началу второго цикла. Семена лучших растений второго цикла были переданы ученым Земельного института, где исследования продолжились.
В 2001 и 2002 годах семена из первого и второго циклов селекции Исследовательского центра Родала были посажены в Земельном институте. Осенью 2003 г. были выкопаны 1000 отдельных растений и вегетативно размножены, чтобы получить по три клона каждого растения. 3000 полученных растений были случайным образом пересажены в поле на сетке три на три фута. Таким образом, генетические различия между растениями были отделены от влияния окружающей среды. В 2005 году со всех растений были собраны кочаны и обмолочены для удаления семян. Семена подсчитывали и взвешивали для определения урожайности на семенную головку и веса на семя. 50 растений с наивысшим урожаем и наибольшим размером семян были отобраны для скрещивания в 2004 году.
Осенью 2004 года было посажено 4000 потомков для установления второго цикла селекции в Земельном институте. В 2008 г. эти растения собирали отдельно с помощью косы и обмолачивали в комбайне. Снова были отобраны 50 лучших растений, на этот раз по урожайности с головы, размеру семян, короткостебельности и способности свободного обмолота.
Описанные выше методы отбора позволили увеличить размер семян и урожай примерно на 10-18% за цикл. Но, возможно, более важное значение имело открытие двух менделевских черт. Первый - карликовый, в результате которого стебли примерно на 30 см короче, чем у растений дикого типа, и короткие прямостоячие листья (см. Фото). Во-вторых, более тонкое изменение формы головки, в результате чего появляются толстые, не хрупкие кочаны и семена немного большего размера (см. Рисунок). Обе эти черты, по-видимому, контролируются доминантными генами.
Весь процесс, упомянутый выше, называется массовым отбором, который заключается в разведении и отборе лучших особей для создания следующего поколения. Однако массовое разведение - это процесс, в результате которого создаются большие количества генетически разнообразных особей. Некоторые считают, что из-за структуры Thinopyrum intermedium, напоминающей траву, его все еще необходимо одомашнить, чтобы он напоминал пшеницу.
Тот факт, что Thinopyrum intermedium является многолетним травяным покровом, важен с точки зрения его использования в качестве зерно. Растение сохраняется, и его можно собирать из года в год, а его одомашнивание даст дополнительные три месяца сельскохозяйственных культур; его листья наиболее активны в те месяцы, когда мягкая пшеница неактивна: с июля по сентябрь. Несмотря на обещания, урожайность Thinopyrum intermedium с акра составляет 26% от урожая традиционной пшеницы. Из-за этого некоторые предпринимают усилия по гибридизации пшеницы и Thinopyrum intermedium вместо того, чтобы пытаться одомашнить Thinopyrum intermedium для получения более приемлемого урожая.
Попытки гибридизировать Thinopyrum intermedium с пшеница тоже было сделано. У этого есть несколько явных преимуществ. Во-первых, имеется множество свидетельств того, что гибридизация Thinopyrum intermedium с пшеницей является методом придания устойчивости к грибам домашним растениям пшеницы. Однако, какие именно гены защищают от каких грибов, еще не изучены. Thinopyum elongatum и Thinopyrum intermedium передают в общей сложности четыре гена устойчивости к листовой ржавчине, тогда как Thinopyrum intermedium передают два гена мучнистой росы. Существуют доказательства того, что Thinopyrum intermedium также обладает устойчивостью к вирусу мозаики полос пшеницы, клещу Aceria tosichella, желтому карлику ячменя и другим. Эти переданные гены пшенице помогают повысить урожайность и повысить ее выносливость во время неблагоприятных условий окружающей среды. Во-вторых, Thinopyrum intermedium также имеет гены, улучшающие хлебопечение при гибридизации мягкой пшеницы. Хотя это может показаться не важной характеристикой, лучший хлеб может означать больше калорий и кормить больше людей. Кроме того, хлеб, который дольше остается свежим, может предоставить больше возможностей для адекватного питания людей, и / или хлеб можно транспортировать в районы, где нет достаточного доступа к продовольствию.
Земельный институт работает над выращиванием жизнеспособной пшеницы и промежуточный гибрид Thinopyrum с 2001 года, и было несколько успешных штаммов, которые разделяли 14 промежуточных хромосом Thinopyrum и 42 хромосомы пшеницы. Эти гибриды обладают лучшими показателями урожайности и устойчивости, чем любой из их родителей, но они не могут получить широкого распространения из-за изменений климата во всем мире. Кроме того, с этими гибридами теряется многолетние растения. Эта потеря многолетия - обычная проблема при попытках гибридизации. У гибридов присутствуют все другие желаемые характеристики - крупные семена, хорошая урожайность и т. Д. - за исключением того, что растения приобрели слишком много характеристик пшеницы: они однолетние. Однако в результате скрещивания пшеницы durum и Thinopyrum intermedium были получены гибриды, которые действительно проявляют многолетность в дополнение к другим желаемым характеристикам (повышенная сила роста, выносливость в более холодную погоду, хороший урожай). Есть две общие стратегии создания альтернативных зерновых культур. Одна из стратегий состоит в том, чтобы одомашнить Thinopyum intermedium посредством массовой селекции и отбора, чтобы создать штамм, имитирующий размер семян и урожайность пшеницы, но сохраняющий естественную устойчивость, морозостойкость и многолетность Thinopyum Intermedium. Другими словами, эта стратегия дает Thinopyrum intermedium более пшеничные характеристики. Вторая стратегия заключается в гибридизации пшеницы с Thinopyrum intermedium для создания сорта пшеницы, который имитирует устойчивость и многолетность Thinopyrum intermedium, но сохраняет размер семян и урожайность пшеницы. Другими словами, эта вторая стратегия придает пшенице больше характеристик, подобных Thinopyrum intermedium. Исследователи надеются, что эти две стратегии будут развиваться и встретятся посередине.
Корни Thinopyrum intermedium (промежуточный пырей) по сравнению с корнями пшеницы (слева на каждой панели).
Аномально толстые кочаны (крайний правый) по сравнению с головами растений дикого типа.
Новый посев пырей промежуточных в 30-дюймовые рядки.
Питомник пырей промежуточных.
Поле Thinopyrum intermedium - пырей промежуточный.
Молодые промежуточные растения пырея.
Карликовое растение (слева) по сравнению со стандартным растением (справа).
Генетически карликовое промежуточное растение пырей.
Растения связывают в пучки для подготовки к сбору урожая и обмолота.
Пятьдесят отобранных растений (по 2 клона каждое) выращивают изолированно, чтобы обеспечить случайное скрещивание.
Отдельные растения собирают и обмолачивают в комбайне.
Подкормка одного растения в делянку для обмолота.
 | Викискладе есть материалы, связанные с Thinopyrum intermedium. |
