Войти
| Agropyron cristatum | |
|---|---|
 | |
| Неместный A. cristatum установлен в Монтане, США | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Эукариоты |
| Царство: | Plantae |
| Clade: | Tracheophytes |
| Clade: | Покрытосеменные |
| Clade: | Однодольные |
| Clade: | Commelinids |
| Порядок : | Poales |
| Семейство: | Poaceae |
| Подсемейство: | Pooideae |
| Род: | Agropyron |
| Виды: | A. cristatum |
| Биномиальное название | |
| Agropyron cristatum . (L. ) Gaertn. | |
Agropyron cristatum , пырей хохлатый , пырей , фарватер хохлатый пырей , является видом семейства Poaceae. Это растение часто используется в качестве корма и борьбы с эрозией. Хорошо известен как широко распространенный интродуцированный вид в прериях США и Канады.
Agropyron cristatum - одна из нескольких близкородственных трав вид именуется пырей хохлатый. Он не может гибридизоваться со своими подобными родственниками, так как это диплоидный вид, тогда как его ближайший родственник, Agropyron desertorum, является тетраплоидным видом. Он был завезен из России и Сибири в Северную Америку в первой половине двадцатого века и широко использовался для повторного засева заброшенных маргинальных пахотных земель, подвергающихся разной степени эрозии почвы и вторичной сукцессии. A. cristatum очень долгоживущий, и насаждения часто остаются продуктивными в течение 30 и более лет.
Соцветие Agropyron cristatum Agropyron cristatum - это трава с густыми пучками, длина стеблей варьируется от 30 до 50. см высотой в зрелом возрасте. Влагалища шероховатые или нижние опушенные. Лезвия до 8 мм шириной, сверху от шероховатой до опушенной. Колосья плоские, от 2 до 7 см в длину, с колосками от 8 до 15 мм, с 3–5 цветками, густо скученными и распространяющимися вверх. Его чешуйки имеют длину 4–6 мм, с острием на конце, а чешуйки длиной от 6 до 8 мм и либо безостые, либо с остистыми кончиками.
Agropyron cristatum известен среди других злаков и пшеницы своей относительно высокой зернистостью.. Граноядные, или зерноядные, описывают взаимодействие между животными и семенами. Высокая зернистость Agropyron cristatum указывает на то, что животные питаются семенами растения в качестве основного или даже единственного источника пищи. Хотя это вызывает опасения по поводу продолжающейся способности растения к воспроизводству, если все его семена будут употреблены, высокая зернистость этого вида указывает на то, что Agropyron cristatum является важным источником пищи.
Agropyron cristatum лучше всего приспособлен к условиям засушливых пастбищ и наиболее часто встречается в таких условиях. Он предпочитает от 23 до 38 см осадков в год, но может переносить большую влажность на благоприятных участках, расширяя свой ареал до условий тундры и тайги и на высоте до 2000 м над уровнем моря в южных частях адаптированного района. Предпочитает хорошо дренированные, глубокие, суглинистые почвы среднего и умеренно грубого состава, в том числе Черноземные, Солонецкие, Регосолистые, Брунизоловые и Лувисолистые почвы. A. cristatum может переносить соленость в диапазоне от 5 до 15 мСм / см и предпочитает умеренно щелочные условия. Требования к плодовитости от низкого до среднего. Он не переносит продолжительного затопления.
Agropyron cristatum является наиболее теневыносливым из пырея, но лучше всего проявляет себя в открытых условиях. A. cristatum чрезвычайно засухоустойчив. Он достигает этой засухоустойчивости, начиная рост в очень раннем сезоне, а затем переходит в состояние покоя после завязывания семян до осени, когда он демонстрирует вегетативный рост, если влаги достаточно.
Недавнее исследование показало, что инвазивные популяции Agropyron cristatum распространились в верхней части США, а также в южной части Канады, и было обнаружено, что вторгшиеся популяции Agropyron cristatum имеют более высокую зернистость, чем естественные луга, и они сохраняют доминирование даже при повторном интродукции местных пастбищных видов. Это текущее исследование показало, что увеличение зернистости Agropyron cristatum не способствовало его конкурентному успеху. Исследование действительно показало, что, хотя было обнаружено, что A. cristatum имеет более высокую зернистость, через 2 года разница между зернистостью A. cristatum и аборигенных видов уменьшается, и что среди животных не было явного предпочтения какой-либо пшеницы. Следовательно, факторы, ответственные за высокое содержание зерноядных в Agropyron cristatum, все еще относительно неизвестны.
Agropyron cristatum очень устойчив к выпасу, хотя в засушливых условиях новые насаждения следует защищать от выпаса как минимум в течение двух лет, так как ростки медленно развиваются. A. cristatum может быть поврежден несколькими грибами, в том числе листовой и полосатой ржавчиной, снежной плесенью и некоторыми членистоногими, включая чернотравных клопов (Labops sp.) В чистых насаждениях.
Agropyron cristatum выведено из многих сортов, выбранных по признакам, от урожайности кормов до засухоустойчивости и типов дерна, которые будут демонстрировать более выраженную степень ризоматозного роста.. Он был и продолжает широко использоваться как в сельскохозяйственных, так и в промышленных мелиорационных мероприятиях.
Agropyron cristatum известен среди других злаков и пшеницы благодаря своей относительно высокой зернистости. Granivory описывает взаимодействие между животными и семенами. Высокая зернистость Agropyron cristatum указывает на то, что животные питаются семенами растения в качестве основного или даже единственного источника пищи. Хотя это вызывает опасения по поводу продолжающейся способности растения к размножению, если все его семена будут потреблены, высокая зернистость этого вида указывает на то, что Agropyron cristatum является важным источником пищи. Были проведены исследования в поисках причины повышенной зернистости Agropyron cristatum, но пока еще не было доказано, что высокая относительная зернистость является уникальной характеристикой A. cristatum и может фактически быть отнесена к другим факторам, помимо генома растения, такие как условия окружающей среды.
Одним многообещающим фактором, который может привести и быть ответственным за увеличение зерноядных у Agropyron cristatum, является определенное генетическое различие, обнаруженное на хромосоме 6 растений с более высоким содержанием зерноядных. Растения с транслокацией на хромосоме 6P дают пшеницу большей массы и большей длины колоса, чем растения без мутации. Agropyron cristatum обладает более высоким числом побегов, большим числом цветков и большей устойчивостью к различным патогенам, таким как пшеничная ржавчина, мучнистая роса и вирус желтой карликовости ячменя, чем многие из его близких родственников пшеницы. Он использовался для скрещивания с другими видами травы и пшеницы, чтобы передать им большую устойчивость к болезням, а также улучшить их свойства в качестве источника пищи. Это скрещивание включает передачу транслокации хромосомы 6P виду, с которым происходит скрещивание. Было также доказано, что хромосома 6P A. cristatum играет важную роль в регулировании количества плодовитых побегов, и она обладает положительными и отрицательными регуляторами количества побегов. Было обнаружено, что эти регуляторы находятся в плечах хромосом 6PS и 6PL. Высокое количество цветков и количество ядер на колосе контролируется генами, расположенными на хромосоме 6P Agropyron cristatum. Гены Agropyron cristatum можно использовать для формирования устойчивости листьев у других видов пшеницы. Три бэккросса между Agropyron cristatum и Aegilops tauschii дают ряд стабильных плодородных линий Aegilops tauschii, которые затем обладают устойчивостью к листовой ржавчине. Кроме того, было обнаружено, что сорта A. cristatum с множеством колосьев более стабильны с агрономической точки зрения и дают более высокие урожаи, чем сорта с типом с большим колосом.
Это легкая трава для выращивания семенами, обладающая высокой всхожестью. нормы и высокая всхожесть рассады. Он также быстро приживается по сравнению со многими другими травами. В условиях отсутствия орошения в районах с низким уровнем осадков пшеничные травы хохлатые неизменно являются одними из самых урожайных и устойчивых среди домашних кормовых трав, если не самыми высокими. Однако A. cristatum имеет более низкую урожайность, хотя он немного более вкусен по сравнению с другими злаками пшеницы хохлатыми.
Agropyron cristatum демонстрирует огромную стойкость к широкому диапазону условий окружающей среды. Agropyron cristatum можно выращивать при низких температурах, засухе и относительно высокой засоленности. Он также обладает устойчивостью к вирусу желтого карлика ячменя, вирусом мозаики полос пшеницы и болезни листовой ржавчины, а также содержит высокое содержание белка.
Agropyron cristatum является высококонкурентным и устойчивым растением в более засушливых районах и имеет умеренный способность распространяться семенами. Таким образом, его использование в оставшихся естественных лугопастбищных сообществах в адаптированных районах за пределами его естественного евразийского распространения и рядом с ними подверглось критике как фактор, приводящий к утрате биоразнообразия естественных пастбищ , хотя этот вопрос все еще изучается. Одним из таких опасений является то, что всхожесть его всходов не уменьшается при обработке гербицидами.
Agropyron cristatum, неместной вид травы, посеянный на горной линии в центре Вашингтона Важность Agropyron cristatum часто подрывается, поскольку растение не было одомашнено для современного сельскохозяйственного использования. Способность Agropyron cristatum противостоять различным экологическим и биологическим болезням делает его поистине уникальным и ценным организмом. Недавние исследования подчеркивают важность A. cristatum для будущего развития сельского хозяйства, поскольку он проявляет несколько желательных свойств для улучшения выращивания одомашненной пшеницы. Хотя некоторые из этих признаков могут быть связаны с урожайностью пшеницы, другие важные признаки включают гены устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам, которые позволяют A. cristatum эффективно расти. Важность этих знаний заключается в том, что исследователи могут использовать эту генетическую информацию, касающуюся генов стрессоустойчивости, чтобы ввести новые желательные черты у других одомашненных видов пшеницы, которые помогают им расти в суровых условиях. В конечном итоге это приводит к повышению урожайности для большего потребления человеком.
Фенотипический успех Agropyron cristatum в первую очередь связан с успехом его корневой системы. Недавние исследования показывают, как развитие корней способствует конкурентоспособности A. cristatum, проверяя его способность процветать по сравнению с другими формами растительности на пастбищах. Эти исследования предоставляют данные о том, как долго растут корни и насколько концентрируется объем почвы с корнями A. cristatum. Результаты показывают, что A. cristatum обычно выделяет больше своей биомассы в корнях, чем в побегах, по сравнению с другими видами пастбищ. Интерпретация этих данных предполагает, что, поскольку A. cristatum имеет лучшую основу, он может превзойти другие виды за ресурсы. Эти отчеты дают важную информацию о том, почему A. cristatum настолько конкурентоспособен и почему развитие этого вида может быть ценным активом для производства продуктов питания как многолетнее растение, которое очень конкурентоспособно со своими корнями. В дополнение к этим данным, новое исследование подразумевает, что любые гены, которые позволяют корням побеждать конкуренцию, являются однородными по природе (поэтому их легче передавать из поколения в поколение), и это причина того, что вид является таким доминирующим. Как только эти гены будут идентифицированы, земледельцы могут попытаться внедрить их в генетически модифицированные разновидности пшеницы, чтобы создать более устойчивые и успешные одомашненные виды пшеницы в нашей ограниченной окружающей среде.
Сегодня исследователи могут аннотировать важные функциональные гены, которые могут быть полезны для использования человеком в области сельского хозяйства. Это может быть достигнуто путем использования методов секвенирования следующего поколения для анализа транскриптомов и геномов. Исследования показывают, что A. cristatum содержит множество доменов семейства белков, включая нуклеотид-связывающий домен-ARC (NB-ARC), домены AP2, факторы транскрипции семейства Myb (Myb) и белки позднего эмбриогенеза (LEA), которые все устойчивы к стрессу. гены. В частности, белки NB-ARC имеют дело с общей иммунной устойчивостью, домены AP2 связаны с устойчивостью к холоду и засухе, белки Myb также помогают в устойчивости к засухе, но также помогают при стрессе от засоления, а гены LEA обычно включают устойчивость к другим абиотическим стрессам. Обладая этой информацией, следующим шагом будет внедрение версий этих желаемых генов в одомашненные виды. Результаты исследования 2013 года демонстрируют эффекты внесения транслокаций между этими желательными признаками от A. cristatum к современным видам пшеницы. Используя метод межгенных транслокаций, исследование показывает, что успешные интеграции были завершены, и что эти растения действительно также нормально растут. Другой метод из успешного исследования 2015 года предполагает использование межгенной гибридизации для введения генов устойчивости, связанных с листовой ржавчиной. Подводя итог, можно сказать, что многочисленные гены биотической и абиотической устойчивости, представленные A. cristatum, приводят к успеху этого вида, который может и может быть применен для современного производства продуктов питания одомашненных видов пшеницы.
