Odporność ziemniaka na suszę glebową i metody oceny
Dominika Boguszewska-Mańkowska
d.boguszewska-mankowska@ihar.edu.plZakład Agronomii Ziemniaka, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Oddział Jadwisin (Poland)
Abstrakt
Celem niniejszego przeglądu literatury jest przedyskutowanie możliwości wykorzystywania różnych strategii odporności roślin w pracach hodowlanych. Z fizjologicznego punktu widzenia odporność roślin na suszę glebową polega na unikaniu lub tolerowaniu odwodnienia, przy czym zazwyczaj dominuje jeden rodzaj strategii, a drugi działa uzupełniająco. Wrażliwość roślin na suszę może zmieniać się wraz ze stadium rozwojowym, a także może być modyfikowana przez różnorodne czynniki środowiska (aklimatyzacja). Stosując różne metody oceny odporności ziemniaka na suszę glebową można wyodrębnić genotypy odporne i wrażliwe na niedobory wody oraz ocenić zakres zmienności genetycznej. W pracy opisano wiele metod oceny odporności roślin na suszę glebową. Stwierdzono, że najczęściej wykorzystywane są parametry oparte na wielkości plonu. Natomiast najwyższe korelacje pomiędzy wskaźnikami fizjologicznymi i agronomicznymi występują w momencie, kiedy wskaźnik fizjologiczny zostanie zastosowany w trakcie trwania suszy w naj¬bardziej wrażliwym stadium rozwojowym rośliny.
Słowa kluczowe:
Solanum tuberosum, susza, metody ocenyBibliografia
Anithakumari A. M., Nataraja K. N., Visser R. G. F., van der Linden C. G. 2012. Genetic dissection of drought tolerance and recovery potential by quantitative trait locus mapping of a diploid potato population. Mol. Breeding 30: 1413 — 1429.
Google Scholar
Atkinson N. J, Urwin P. E. 2012. The interaction of plant biotic and abiotic stresses: from genes to the field. J. Exp. Bot. 63 (10): 3523 — 3543.
Google Scholar
Barr H. D., Weatherley P. E. 1962. A re-examination of the relative turgidity technique of estimating water deficit in leaves. Aust. J. Biol. Sci. 15: 413 — 428.
Google Scholar
Bettina M. J. E, Melvin T. T., Thomas A. K. 2007. Visual assessment of wilting as a measure of leaf water potential and seedling drought survival. J. Tropical Ecol.23: 497 — 500.
Google Scholar
Beukema H. P, Van der Zaag D. E. 1979. Potato Improvement. Some Factors and Facts. International Agricultural Center. Wageningen, The Netherlands: 224.
Google Scholar
Blum A. 1988. Plant breeding for stress environments. CRS Press. Boca Raton.
Google Scholar
Boguszewska D., Głuska A, Nowacki W. 2006. Reakcja wybranych odmian ziemniaka na suszę. Zeszyty Probl. Post. Nauk Roln. 511: 165 — 174.
Google Scholar
Boguszewska D., Grudkowska M., Zagdańska B. 2010. Drought-responsive antioxidant enzymes in potato (Solanum tuberosum L.). Potato Res. 53: 373 — 382.
Google Scholar
Boguszewska D., Pieczyński M., Wyrzykowska A., Szweykowska-Kulińska Z., Zagdańska B. Divergent strategies displayed by potato (Solanum tuberosum L.) cultivars to cope with soil drought. Mat nieopubl.
Google Scholar
Boyer J. S. 1982. Plant productivity and environment. Science 218: 443 — 448.
Google Scholar
Chaves M. M., Maroco J. P., Pereira J. S. 2003. Understanding plant response to drought — from genes to the whole plant. Funct. Plant Biol. 30: 239 — 264.
Google Scholar
Chmura K., Chylińska E., Dmowski Z., Nowak L. 2009. Rola czynnika wodnego w kształtowaniu plonu wybranych roślin polowych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. 9: 33 — 44.
Google Scholar
Ekanayake I. J. 1989. Studying Drought Stress and Irrigation Requirements of Potatoes. CIP Research Guide: 30.
Google Scholar
FAO. 2012. statistical databases FAOSTAT, http://faostat3.fao.org/faostat-gateway/ go/to/download/Q/QC/E.
Google Scholar
Gaspar T., Franck T., Bisbis B., Kevers C., Jouve L., Hausman J. F., Dommes J. 2002. Concepts in plant stress physiology. Application to plant tissue cultures. Plant Growth Regul. 37: 263 — 285.
Google Scholar
Głuska A. 2004. Wpływ zmiennego rozkładu opadów na cechy bulw ziemniaka (Solanum tuberosum L) w warunkach polowych oraz wyznaczenie okresu krytycznego wrażliwości na niedobór wody u odmian o różnej długości okresu wegetacji. Zeszyty Prob. Post. Nauk Roln. 496: 217 — 227.
Google Scholar
Harris P. M. 1978. Water. In: Harris P. M. (Ed.) The Potato Crop: The Scientific Basis for Improvement. Chapman i Hall. London: 244 — 277.
Google Scholar
Hassanpanah D. 2010. Evaluation of Potato Advanced Cultivars Against Water Deficit Stress Under in vitro and in vivo Condition. Biotechnol. 9 (2): 164 — 169.
Google Scholar
Hijmans R. J. 2003. The effect of climate change on global potato production. Am. J. Potato Res.; 80: 271 — 280.
Google Scholar
Kacperska A. 2005. Reakcje roślin na abiotyczne czynniki stresowe. W: Kopcewicz J., Lewak S. (red.) Fizjologia Roślin, PWN, Warszawa: 612 — 678.
Google Scholar
Kalaji M. H., Schansker G., Ladle R. J., Goltsev V., Bosa K., Allakhverdiev S. I., Brestic M., Bussotti F., Calatayud A., Dąbrowski P., Elsheery N. I., Ferroni L., Guidi L., Hogewoning S. W., Jajoo A., Misra A. N., Nebauer S. G., Pancaldi S., Penella C., Poli D. B., Pollastrini M., Romanowska-Duda Z. B., Rutkowska B., Serôdio J., Suresh K., Szulc W., Tambussi E., Yanniccari M., Zivcak M.2014. Frequently asked questions about in vivo chlorophyll fluorescence: practical issues. Photosynt. Res. 122: 121 — 158.
Google Scholar
Kalaji M. H., Łoboda T. 2010. Fluorescencja chlorofilu w badaniach stanu fizjologicznego roślin. Warszawa, SGGW.
Google Scholar
Kalbarczyk R., Kalbarczyk E. 2009. Potrzeby i niedobory opadów atmosferycznych w uprawie ziemniaka średnio późnego i późnego w Polsce. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 3: 129 — 140.
Google Scholar
Kumar D., Minhas J. S., Singh B. 2003. Abiotic stress and potato production. In: Khurana, SMP, Minhas JS, Pandey SK. (Eds.). The Potato: Production and Utilization in Sub-tropics. Mehta Publishers, New Delhi (India): 314 — 322.
Google Scholar
Larcher W. 1987. Stress bei Pflanzen. Naturwissenschaften 74: 158 — 167.
Google Scholar
Levitt J. 1980. Responses of Plants to Environmental Stresses. Ac. Press, New York.
Google Scholar
Lichtenthaler H. K. 1996. Vegetation Stress: An Introduction to the Stress Concept in Plants. J. Plant Physiol.; 148 (1–2): 4 — 14.
Google Scholar
Ludlow M. M., Muchow R. C., Brady N. C. 1990. A Critical Evaluation of Traits for improving crop yields in water-limited environments. Adv. in Agronomy 43: 107 — 153.
Google Scholar
Michael M., Ilektra S., Theodora K., Chrysovalantou-Irene A., Ioannis T. 2011. Exogenous proline induces soluble sugar accumulation and alleviates drought stress effects on photosystem II functioning of Arabidopsis thaliana leaves. Plant Growth Regul. 65: 15 — 325.
Google Scholar
Mittler R. 2006. Abiotic stress, the field environment and stress combination. TiPS. 11: 15 — 19.
Google Scholar
Monneveux P., Ramirez D. A, Pino M. T. 2013. Drought tolerance in potato (S. tuberosum L.) Can we learn from drought tolerance research in cereals? Plant Sci. 205 / 206: 76 — 86.
Google Scholar
Oukarroum A., Madidi S. E., Schansker G., Strasser R. J. 2007. Probing the responses of barley cultivars (Hordeum vulgare L.) by chlorophyll a fluorescence OLKJIP under drought stress and re-watering. Environ. Exp. Bot. 60: 438 — 446.
Google Scholar
Ramirez D., Yactato W., Gutierrez R., Mares V., De Mendiburu F., Posades A., Quiroz R. 2014. Chlorophyll concentration in leaves is as indicator of potato tuber yield in water-shortage conditions. Sci. Hortic. 168: 202 — 209.
Google Scholar
Rolando J. L., Ramirez D. A., Yactayo W., Monneveux P., Quiroz R. 2015. Leaf greenness as a drought tolerance related trait in potato (Solanum tuberosum L.). Environ. Exp. Bot. 110: 27 — 35.
Google Scholar
Sood M. C., Singh N. 2003. Water Management. In: Khurana S. M. P., Minhas J. S., Pandey S. K. (Eds.). The Potato: Production and Utilization in Sub-tropics. Mehta Publishers. New Delhi, India: 111 — 120.
Google Scholar
Starck Z., Chołuj D., Niemyska B. 1995. Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne warunki środowiska. SGGW, Warszawa.
Google Scholar
Starck Z. 2002. Wpływ stresów abiotycznych na plonowanie roślin. W: Fizjologia plonowania roślin. Pod red. Górecki J. R, Grzesiuk S. Wydawn. UWM, Olsztyn: 447 — 486.
Google Scholar
Szweykowska A., Szweykowski J. 2003. Botanika t. 2, PWN, Warszawa.
Google Scholar
Tourneux C., Devaux A., Camacho M. R., Maani P., Ledent J. F. 2003. Effects of water shortage on six potato genotypes in the highlands of Bolivia (1): Morphological parameters, growth and yield. Agronomie; 23: 169 — 179.
Google Scholar
Van Heerden P. D. R., Swanepoel J. W., Krüger G. H. J. 2007. Modulation of photosynthesis by drought in two desert scrub species exhibiting C3-mode CO2 assimilation. Env. and Exp. Bot.; (2): 124 — 136.
Google Scholar
Vayda M. E. 1994. Environmental Stress and its Impact on Potato Yield. Wallingford (UK). Centre for Agriculture and Biosciences International (CABI): 239 — 261.
Google Scholar
Vos J., Groenwold J. 1988. Water relations of potato leaves. I. Diurnal changes, gradients in the canopy, and the effects of leaf-insertion number, cultivar and drought, Ann. Bot. 62: 363 — 371.
Google Scholar
Wright J. L., Stark J. C. 1990. Potato. American Society of Agronomy (ASA). Crop Science. Handbook of Potato Production Improvement and Post-Harvest Management, Food Product Press, New York: 231 — 278.
Google Scholar
Zagdańska B. 1997. Mechanizmy odporności zbóż na suszę glebową: metabolizm energetyczny pszenicy jarej w nabywaniu odporności. Biul. IHAR 203: 41 — 55.
Google Scholar
Autorzy
Dominika Boguszewska-Mańkowskad.boguszewska-mankowska@ihar.edu.pl
Zakład Agronomii Ziemniaka, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Oddział Jadwisin Poland
Statystyki
Abstract views: 52PDF downloads: 56
Licencja
Prawa autorskie (c) 2016 Dominika Boguszewska-Mańkowska
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Krystyna Zarzyńska, Dominika Boguszewska-Mańkowska, Piotr Barbaś, Współczynnik plonowania odmian ziemniaka uprawianych w dwóch systemach produkcji , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 287 (2019): Wydanie specjalne
- dr Dominika Boguszewska-Mańkowska , Krystyna Zarzyńska , Krzysztof Treder , Bogumiła Zacharzewska , Badania tolerancji odmian ziemniaka na stresy abiotyczne w świetle postępujących zmian klimatycznych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Milena Pietraszko, Dominika Boguszewska-Mańkowska, Wojciech Nowacki, Rozwój bakteriozy pierścieniowej ziemniaka w bulwach odmiany Drop, zachodzący w okresie przechowywania , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 269 (2013): Wydanie regularne
- Milena Pietraszko, Dominika Boguszewska-Mańkowska, Wpływ nawadniania w uprawie ziemniaka na porażenie bulw potomnych przez Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 263 (2012): Wydanie regularne