Дикорастущий родственник культурных растений
В этой статье отсутствует информация об уровнях родства потока генов; сорные ДРВ (оба упомянуты в дои : 10.3390/d13100463 ). ( февраль 2022 г. ) |


Дикие родственники сельскохозяйственных культур ( CWR ) – это дикие растения, тесно связанные с одомашненными растениями . Это может быть дикий предок одомашненного (культурного) растения или другого близкородственного таксона .
Обзор
[ редактировать ]Дикие родственники сельскохозяйственных растений представляют собой все более важный ресурс для улучшения сельскохозяйственного производства и поддержания устойчивых агроэкосистем. Их естественный отбор в дикой природе накапливает богатый набор полезных признаков, которые можно привнести в культурные растения путем скрещивания. [1] [2] [3] С появлением антропогенного изменения климата и большей нестабильностью экосистем ДРВ, вероятно, станут важнейшим ресурсом в обеспечении продовольственной безопасности в новом тысячелетии. [4] Именно Николай Вавилов , русский ботаник, первым осознал важность диких родственников сельскохозяйственных культур в начале 20 века. [5] Генетический материал ДСКР использовался людьми на протяжении тысячелетий для улучшения качества и урожайности сельскохозяйственных культур. Фермеры на протяжении тысячелетий использовали традиционные методы селекции: дикую кукурузу ( Zea mexicana ) обычно выращивают вместе с кукурузой, чтобы способствовать естественному скрещиванию и повышению урожайности. Совсем недавно селекционеры растений использовали гены CWR для улучшения широкого спектра сельскохозяйственных культур, таких как рис ( Oryza sativa ), томат ( Solanum lycopersicum ) и зернобобовые культуры . [6] [7]
ДСКР внесли много полезных генов в сельскохозяйственные растения, а современные сорта большинства основных сельскохозяйственных культур теперь содержат гены своих диких сородичей. [8] Таким образом, ДСКР – это дикие растения, относящиеся к социально-экономически важным видам, включая пищевые, кормовые и кормовые культуры, лекарственные растения , приправы, декоративные и лесные виды, а также растения, используемые в промышленных целях, такие как масла и волокна, и из которых они могут привнести полезные качества. CWR можно определить как «… таксон диких растений , который имеет косвенное использование, обусловленное его относительно близким генетическим родством с сельскохозяйственной культурой…» [9]
Сохранение диких родственников сельскохозяйственных культур
[ редактировать ]
ДСВ являются важными компонентами природных и сельскохозяйственных экосистем и, следовательно, незаменимы для поддержания здоровья экосистем. [4] Их сохранение и устойчивое использование очень важно для улучшения сельскохозяйственного производства, повышения продовольственной безопасности и поддержания здоровой окружающей среды. [10] [11] [12]

Природные популяции многих ДРВК подвергаются все большему риску. Им угрожает потеря среды обитания из-за разрушения и деградации природной среды или их использования в других целях. Вырубка лесов приводит к потере многих популяций важных диких родственников фруктовых, ореховых и технических культур. Популяции диких сородичей зерновых культур, произрастающих на засушливых или полузасушливых землях, серьезно сокращаются из-за чрезмерного выпаса скота и, как следствие, опустынивания. Растущая индустриализация сельского хозяйства резко сокращает количество ДСВ в традиционных агроэкосистемах. Разумное сохранение и использование ДСВ являются важными элементами повышения продовольственной безопасности, ликвидации бедности и сохранения окружающей среды. [13]
Стратегии сохранения ДРВК часто предусматривают как in situ , так и ex situ сохранение . [14] Это взаимодополняющие подходы к сохранению ДСВ, поскольку каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Например, хотя сохранение ex situ защищает ДСКР (или, точнее, их гены) от угроз в дикой природе, оно может ограничивать эволюцию и адаптацию к новым экологическим вызовам.
В 2016 году 29% диких родственных видов растений полностью отсутствовали в мировых генных банках, а еще 24% были представлены менее чем 10 образцами. Более 70% всех диких родственников сельскохозяйственных культур во всем мире нуждались в срочном сборе для улучшения их представленности в генных банках, а более 95% были недостаточно представлены с учетом всего спектра географических и экологических различий в их естественном распространении. В то время как наиболее важные приоритеты для дальнейшего сбора были обнаружены в Средиземноморье и на Ближнем Востоке, в Западной и Южной Европе, Юго-Восточной и Восточной Азии и Южной Америке, дикие родственники сельскохозяйственных культур, недостаточно представленные в генных банках, распространены почти во всех странах мира. [14] [15]
Примеры диких родственников
[ редактировать ]Зерна
[ редактировать ]- Овес ( Avena sativa ) – византийский овес.
- Лебеда ( Chenopodium quinoa ) – Chenopodium berlandieri
- Пальчатое просо ( Eleusine coracana ) – Элевзин африканский . [16]
- Ячмень ( Hordeum vulgare ) - Ячмень arizonicum и Ячмень spontaneum. [17]
- Рис ( Oryza sativa ) – Oryza rufipogon. [18]
- Рис африканский ( Oryza glaberrima ) – Oryza barthii
- Просо жемчужное ( Pennisetum glaucum ) – Pennisetum пурпурный. [19]
- Рожь ( Secale зерновые подвид. зерновые ) – Secale зерновые подвид. дигорически
- Сорго ( Sorghum bicolor ) – Sorghum arundinaceum и Sorghum halepense. [20]
- Просо веник ( Panicum miliaceum ) – Panicum fauriei
- Пшеница ( Triticum aestivum ) – пшеница-однозернянка ( Triticum monococcum ).
- Кукуруза ( Zea mays subsp. mays ) - Zea diploperennis.
Овощи
[ редактировать ]Примечание. Многие овощи имеют одного общего предка, особенно Brassica растения рода ( крестоцветные овощи ). Многие овощи также являются гибридами разных видов, опять же, это особенно верно в отношении капусты (см., например, треугольник U ).
- Спаржа ( Asparagus officinalis ) – Asparagus dauricus
- Свекла ( Beta vulgaris subsp. vulgaris ) – Beta vulgaris subsp. Маритима
- Черная горчица ( Brassica nigra ) – Дикая горчица ( Sinapis arvensis )
- Капуста ( Brassica oleracea var. capitata) — Brassica elongata
- Морковь ( Daucus carota ) – Daucus gracilis. [21]
- Чеснок ( Allium sativum var. sativum ) – Allium atroviolaceum
- Лук- порей ( Allium ampeloprasum ) – Лук репчатый ( Allium fistulosum )
- Салат-латук ( Lactuca sativa ) – Салат колючий ( Lactuca serriola )
- Горчица ( Brassica juncea subsp. juncea ) – Brassica carinata
- Лук ( Allium cepa var. cepa ) – Allium galantum
- Репа ( Brassica napus var. napus ) – Горчица обыкновенная ( Erucastrum Gallicum )
- Шпинат ( Spinacea oleracea ) – Spinacia turkestanica
- Тыква ( Cucurbita pepo subsp. pepo ) – Cucurbita okeechobeensis
- Репа ( Brassica rapa subsp. rapa ) – Brassica rapa.
Фрукты
[ редактировать ]- Миндаль ( Prunus dulcis ) – слива китайская ( Prunus salicina и многие другие).
- Яблоня ( Malus Domestica ) – в основном Malus sieversii , но есть некоторые сорта, возможно, принадлежащие Malus sylvestris или представляющие собой гибрид этих двух сортов.
- Абрикос ( Prunus Armeniaca ) – Prunus brigantina.
- Авокадо ( Persea Americana ) – Persea schiedeana
- Банан — Musa acuminata , Musa balbisiana и Musa schizocarpa. [22]
- Хлебное дерево ( Artocarpus altilis ) – Джекфрут ( Artocarpus heterphyllus )
- Какао ( Theobroma cacao ) – Theobroma angustifolium.
- Вишня ( Prunus avium ) – Prunus mahaleb
- Огурец ( Cucumis sativus ) – Cucumis hystrix
- Баклажан ( Solanum melongena ) – Терновая яблоня ( Solanum incanum ), Solanum insanum [23]
- Виноград ( Vitis vinifera ) — дикий виноград европейский ( Vitis sylvestris ). Существуют также гибриды , включающие другие виды Vitis .
- Грейпфрут ( Citrus paradisi ) – Citrus medica.
- Лимон ( Citrus limon ) – Citrus indica
- Манго ( Mangifera indica ) – Mangifera altissima .
- Апельсин ( Citrus sinensis ) – Лайм ( Citrus aurantiifolia )
- Папайя ( Carica papaya ) – Джарилла шоколадная
- Персик ( Prunus persica var. persica ) – Prunus tomentosa.
- Груша ( Pyrus communis ) — Pyrus piaster и Pyrus caucasica.
- Перец ( Capsicum annum ) – Capsicum baccatum .
- Ананас ( Ananas comosus ) – Ananas bracteatus
- Слива ( Prunus Domesticus subsp. Domestica ) — Prunus spinosa и Prunus cerasifera.
- Тыква ( Cucurbita maxima subsp. maxima ) — Cucurbita ecuadorensis.
- Клубника ( Fragaria × ananassa )
- Помидор ( Solanum lycopersicum ) – Solanum chilense
- Арбуз ( Citrullus lanatus var. lanatus ) – Горькое яблоко ( Citrullus colocynthis )
Масличные культуры
[ редактировать ]- Арахис ( Arachis hypogaea subsp. hypogaea ) — Arachis duranensis
- Подсолнечник ( Helianthus annuus ) – Helianthus exilis
- Соя ( Glycine max ) – Глицин подпольный
- Сафлор ( Carthamus tinctorius ) – Carthamus creticus
- Рапс ( Brassica napus ) – Brassica rapa, Brassica oleracea.
Импульсы
[ редактировать ]
- Чечевица ( Lens culinaris ) – Lens ervoides.
- Садовый горошек ( Pisum sativum ) – желтый горошек .
- Фасоль масляная ( Phaseolus lunatus ) – Phaseolus augusti
- Фасоль садовая ( Phaseolus vulgaris ) – Phaseolus coccineus
- Фаба Бин ( Vicia faba ) – Висия Йоханнис
- Граспея ( Lathyrus sativus ) – Lathyrus tuberosus [24]
- Вигна унгикулата ( Vigna unguiculata ) – Vigna monantha.
- Арахис бамбара ( Vigna subterranea ) – Vigna Hosei
- Голубиный горох ( Cajanus cajan ) — Cajanus albicans , Cajanus Scarabaeoides , Cajanus sericeus, Cajanus acutifolius. [25]
- Нут ( Cicer arietinum ) — Cicer reticulatum , Cicer echinospermum. [26]
- Вика ( Vicia sativa ) – Vicia barbazitae.
- Фасоль адзуки ( Vigna angularis var. angularis ) – Vigna umbellata
- Фасоль черная ( Vigna mungo var. mungo ) - Vigna grandiflora.
- Фасоль мунг ( Vigna radiata var. radiata ) – Vigna stipulacea.
Корма
[ редактировать ]Клубни
[ редактировать ]- Сладкий картофель ( Ipomoea batatas ) — Ipomoea triloba , Ipomoea cynanchifolia, Ipomoea leucantha и Ipomoea trifida. [28]
- Маниока ( Manihot esculenta subsp. esculenta ) – Manihot walkerae
- Картофель ( Solanum tuberosum ) – Solanum chacoense.
См. также
[ редактировать ]- Список одомашненных растений
- Дикий тип
- Сельскохозяйственное биоразнообразие
- Сельское хозяйство
- Агрономия
- Генофонд
- Австралийский генный банк зерна
- Генетические ресурсы растений
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Bioversity International, (2006). Урожайные дикие родственники . Bioversity International, Рим.
- ^ ФАО, (1998). Состояние мировых генетических ресурсов растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства . ФАО, Рим
- ^ ФАО, (2008). Создание глобальной сети по сохранению in situ диких родственников сельскохозяйственных культур: состояние и потребности . ФАО, Рим
- ^ Jump up to: а б Макстед Н., Форд-Ллойд Б.В., Келл С.П. (2008). «Дикие родственники сельскохозяйственных культур: установление контекста». В Макстед Н., Форд-Ллойд Б.В., Келл С.П., Ириондо Дж., Дуллоо Э., Турок Дж. (ред.). Сохранение и использование диких сородичей сельскохозяйственных культур . Уоллингфорд: Издательство CABI. стр. 3–30.
- ^ Вавилов Н. И. (1926). Исследования происхождения культурных растений . Ленинград: Институт прикладной ботаники и селекции растений.
- ^ Хаджар Р., Ходжкин Т. (2007). «Использование диких родственников для улучшения сельскохозяйственных культур: обзор событий за последние 20 лет». Эвфитика . 156 (1–2): 1–13. дои : 10.1007/s10681-007-9363-0 . S2CID 36269581 .
- ^ Бора, Абхишек; Килиан, Бенджамин; Сивасанкар, Шоба; Каккамо, Марио; Мба, Чикелу; Маккоуч, Сьюзен Р.; Варшни, Раджив К. (01 апреля 2022 г.). «Соберите урожай диких сородичей для получения будущих урожаев» . Тенденции в биотехнологии . 40 (4): 412–431. дои : 10.1016/j.tibtech.2021.08.009 . ISSN 0167-7799 . ПМИД 34629170 . S2CID 238580339 .
- ^ Демпевулф Х., Бауте Дж., Андерсон Дж., Килиан Б., Смит С., Гуарино Л. (06 мая 2017 г.). «Использование диких сородичей в прошлом и будущем в селекции сельскохозяйственных культур» . Растениеводство . 57 (3): 1070–1082. дои : 10.2135/cropsci2016.10.0885 . ISSN 0011-183X .
- ^ Макстед Н., Форд-Ллойд Б.В., Юрий С.Л., Келл С.П., Шолтен М.А. (2006). «К определению дикого родственника сельскохозяйственных культур». Биоразнообразие и сохранение . 15 (8): 2673–2685. Бибкод : 2006BiCon..15.2673M . дои : 10.1007/s10531-005-5409-6 . S2CID 26885014 .
- ^ Хоукс Дж.Г., Макстед Н., Ford-Lloyd BV (2000). Сохранение ex situ генетических ресурсов растений . Дордрехт: Клювер. стр. 1–250.
- ^ Хейвуд В.Х., Даллу М.Э. (2006). «Сохранение диких видов растений in situ – критический глобальный обзор передовой практики. Технический бюллетень IPGRI № 11. IPGRI, Рим».
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Мейлер Б.А., Ходжкин Т. (2004). «Сохранение диких родственников сельскохозяйственных культур in situ: состояние и тенденции». Биоразнообразие и сохранение . 13 (4): 663–684. Бибкод : 2004BiCon..13..663M . дои : 10.1023/b:bioc.0000011719.03230.17 . S2CID 3064850 .
- ^ Танксли С.Д., Маккоуч С.Р. (август 1997 г.). «Банки семян и молекулярные карты: раскрытие генетического потенциала дикой природы». Наука . 277 (5329): 1063–6. дои : 10.1126/science.277.5329.1063 . ПМИД 9262467 .
- ^ Jump up to: а б Тейлор Н.Г., Келл С.П., Голубец В., Парра-Кихано М., Макстед Н. (2017). «Систематическая стратегия сохранения диких родственников сельскохозяйственных культур в Чешской Республике» (PDF) . Разнообразие и распространение . 23 (4): 448–462. Бибкод : 2017DivDi..23..448T . дои : 10.1111/ddi.12539 .
- ^ Кастаньеда-Альварес, Нора П.; Хури, Колин К.; Ачиканой, Гарольд А.; Бернау, Вивиан; Демпевульф, Ханнес; Иствуд, Рут Дж.; Гуарино, Луиджи; Харкер, Рут Х.; Джарвис, Энди; Макстед, Найджел; Мюллер, Йонас В. (21 марта 2016 г.). «Глобальные приоритеты сохранения диких родственников сельскохозяйственных культур» . Природные растения . 2 (4): 16022. doi : 10.1038/nplants.2016.22 . ISSN 2055-0278 . ПМИД 27249561 . S2CID 7174536 .
- ^ Дида, Мэтьюз М.; Одуори, Крисп А.; Манти, Сэмюэл Дж.; Авоса, Миллисент О.; Миква, Эрик О.; Оджулонг, Генри Ф.; Одени, Дамарис А. (2021). «Новые источники устойчивости пальчатого проса к взрывной болезни» . Растениеводство . 61 (1): 250–262. дои : 10.1002/csc2.20378 . ISSN 1435-0653 . S2CID 225135026 .
- ^ Рехман, Саджид; Амузун, Мариам; Хиддар, Хауда; Аберкан, Хафид; Бенкиран, Рашид; Филали-Мальтуф, Абделькарим; Аль-Джабуби, Муамар; Акбуш, Лейла; Цивеликас, Афанасий; Верма, Рамеш Пал Сингх; Кехель, Закария (2021). «Обнаружение признаков у образцов Hordeum vulgare sbsp. spontaneum и линий, полученных в результате межвидового скрещивания с дикими видами Hordeum, для активизации усилий по селекции ячменя» . Растениеводство . 61 (1): 219–233. дои : 10.1002/csc2.20360 . ISSN 1435-0653 . S2CID 225167970 .
- ^ Тин, Хюинь Куанг; Лой, Нгуен Хуу; Лабароса, Сэнди Ян Э.; МакНелли, Кеннет Л.; Маккоуч, Сьюзен; Килиан, Бенджамин (2021). «Фенотипическая реакция выбранных фермерами линий риса, полученных от CWR, на солевой стресс в дельте Меконга» . Растениеводство . 61 (1): 201–218. дои : 10.1002/csc2.20354 . ISSN 1435-0653 . S2CID 229546947 .
- ^ Шарма, Шивали; Шарма, Раджан; Говиндарадж, Махалингам; Махала, Раджендра Сингх; Сатьявати, Ч. Тара; Шривастава, Ракеш К.; Гумма, Мурали Кришна; Килиан, Бенджамин (2021). «Использование диких родственников проса жемчужного для улучшения зародышевой плазмы: проблемы и возможности» . Растениеводство . 61 (1): 177–200. дои : 10.1002/csc2.20343 . ISSN 1435-0653 . S2CID 224875047 .
- ^ Очиенг, Грейс; Нгуги, Кахиу; Вамалва, Лидия Н.; Маньяса, Эрик; Мучира, Николета; Ньямонго, Дестерио; Одени, Дамарис А. (2021). «Новые источники засухоустойчивости местных сортов и диких родственников сорго» . Растениеводство . 61 (1): 104–118. дои : 10.1002/csc2.20300 . ISSN 1435-0653 . S2CID 225470264 .
- ^ Саймон, Филипп В.; Роллинг, Уильям Р.; Сеналик, Дуглас; Болтон, Адам Л.; Рахим, Массачусетс; Маннан, банкомат Маджхарул; Ислам, Фердоус; Али, А.; Ниджабат, А.; Навид, Найма Хума; Хусейн, Рамиз (2021). «Разнообразие дикой моркови как новые источники устойчивости к абиотическому стрессу для усиления селекции овощей в Бангладеш и Пакистане» . Растениеводство . 61 (1): 163–176. дои : 10.1002/csc2.20333 . ISSN 1435-0653 .
- ^ Эйланд, Дэвид; Бретон, Кэтрин; Сардос, Джули; Кэллоу, Саймон; Панис, Барт; Свеннен, Рони; Паофа, Джанет; Тардье, Франсуа; Велкер, Клод; Янссенс, Стивен Б.; Карпентье, Себастьян К. (2021). «Заполнение пробелов в генных банках: сбор, характеристика и фенотипирование диких родственников бананов из Папуа-Новой Гвинеи» . Растениеводство . 61 (1): 137–149. дои : 10.1002/csc2.20320 . ISSN 1435-0653 . S2CID 225195460 .
- ^ Куасси, Абу Бакари; Куасси, Коффи Брайс Аймар; Силла, Закария; Пласас, Мариола; Фонсека, Рамья Малканти; Куасси, Огюст; Фонсека, Хемаль; Н'гетта, Ассанво Симон-Пьер; Проэнс, Хайме (2021). «Генетические параметры засухоустойчивости по агроморфологическим признакам баклажанов, диких сородичей и межвидовых гибридов» . Растениеводство . 61 (1): 55–68. дои : 10.1002/csc2.20250 . hdl : 10251/196627 . ISSN 1435-0653 . S2CID 225378001 .
- ^ Абдаллах, Фадуа; Кумар, Шив; Амри, Ахмед; Ментаг, Рашид; Кехель, Закария; Межри, Раджа Кчау; Трики, Зин эль-Абидин; Хеджауи, Камаль; Баум, Майкл; Амри, Моэз (2021). «Дикие виды Lathyrus как отличный источник устойчивости к интрогрессии в культурный горох (Lathyrus sativus L.) против сорняков заразихи (Orobanche crenata Forsk. и Orobanche foetida Poir.)» . Растениеводство . 61 (1): 263–276. дои : 10.1002/csc2.20399 . ISSN 1435-0653 .
- ^ Хури, Колин К.; Кастаньеда-Альварес, Нора П.; Ачиканой, Гарольд А.; Соса, Кристиан К.; Бернау, Вивиан; Касса, Мулуалем Т.; Нортон, Салли Л.; ван дер Маесен, Л. Джос Г.; Упадхьяя, Хари Д.; Рамирес-Вильегас, Хулиан; Джарвис, Энди (01 апреля 2015 г.). «Дикие культурные родственники голубиного гороха [Cajanus cajan (L.) Millsp.]: Распространение, статус сохранения ex situ и потенциальные генетические ресурсы для устойчивости к абиотическому стрессу» . Биологическая консервация . 184 : 259–270. Бибкод : 2015BCons.184..259K . дои : 10.1016/j.biocon.2015.01.032 . ISSN 0006-3207 .
- ^ Шарма, Шивали; Лавале, Шиваджи Аджинатх; Нимье, Четна; Сингх, Субе (2021). «Характеристика и идентификация однолетних диких видов Cicer по концентрации семенного белка и минералов для улучшения нута» . Растениеводство . 61 (1): 305–319. дои : 10.1002/csc2.20413 . ISSN 1435-0653 . S2CID 233360422 .
- ^ Хамфрис, Алан В.; Овалье, Карлос; Хьюз, Стив; Посо, Алехандро дель; Иностроза, Луис; Бараона, Вивиана; Ю, Линьцин; Ержанова, Сакыш; Роу, Тревор; Хилл, Джефф; Мейирман, Галиолла (2021). «Характеристика и предварительное разведение разнообразных диких родственников люцерны, происходящих из районов, подверженных засухе» . Растениеводство . 61 (1): 69–88. дои : 10.1002/csc2.20274 . ISSN 1435-0653 .
- ^ Нханала, Стелла ЕС; Йенчо, Дж. Крейг (2021). «Оценка потенциала диких видов Ipomoea для улучшения засухоустойчивости культурного сладкого картофеля Ipomoea batatas (L.) Lam» . Растениеводство . 61 (1): 234–249. дои : 10.1002/csc2.20363 . ISSN 1435-0653 . S2CID 224985206 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Инвентаризация диких сородичей сельскохозяйственных культур и анализ пробелов
- Европейский форум по оценке и сохранению дикого родственного разнообразия сельскохозяйственных культур
- За садами: Проект «Дикие родственники сельскохозяйственных культур» (Видео Vimeo)
- [1] Короткое видео о пшенице полбе.
- Короткое видео DIVERSEEDS о диких родичах сельскохозяйственных культур на плодородном полумесяце в Израиле
- Атлас диких сородичей культурных растений Гватемалы
- Bioversity International - Дикие сородичи сельскохозяйственных культур