Φαινοτυπική μελέτη γονοτύπων πατάτας (S. tuberosum L.) με χρήση μορφολογικών περιγραφητών

Abstract

Η πατάτα (Solanum tuberosum) είναι ένα από τα πλέον διαδεδομένα κηπευτικά προϊόντα στην Ελλάδα το οποίο καλλιεργείται σε μεγάλες εκτάσεις. Η παρούσα μελέτη αποσκοπεί στην αξιολόγηση γονοτύπων πατάτας με διάφορους χρωματισμούς στην επιδερμίδα και την σάρκα σύμφωνα με τους περιγραφητές IPGRI (International Plant Genetics Resources Institute). Οι γονότυποι εγκαταστάθηκαν σε πειραματικό αγρό στην περιοχή Λαβδαίϊκα του δημοτικού διαμερίσματος Σώστι του δήμου Ήλιδας της Περιφερειακής Ενότητας Ηλείας. Αξιολογήθηκαν 56 γονότυποι βάση 44 ποσοτικών και μορφολογικών χαρακτήρων. Επίσης αξιολογήθηκε η παραγωγικότητα και η απόδοση των ποικιλιών σε όρους παραγωγής ανά 1.000 τ.μ., ποσοστό εμπορεύσιμων κονδύλων και ποσοστό παραγωγής κονδύλων ανά επιμέρους κατηγορία βάρους (Α:0-50, Β:51-100, Γ: 101-150, Δ:151-200, Ε:201-250, ΣΤ:251-300, Ζ:301-350, Η:>350 γραμμάρια). Ο Δείκτης Φαινοτυπικής Ποικιλομορφίας Shannon- Weaver ανέδειξε σχετικά μειωμένη ποικιλομορφία σε σχέση με τα χαρακτηριστικά των κονδύλων (0.65) ενώ ήταν αυξημένη (0,82) σε σχέση με τα χαρακτηριστικά της βλαστικής ανάπτυξης. Η ανάλυση κατά κύριες συνιστώσες κατέληξε στην εξαγωγή τεσσάρων συνιστωσών που εξηγούν το 62,984% της ολικής παραλλακτικότητας σε σχέση με τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των κονδύλων, όπως το κύριο και δευτερεύον χρώμα της σάρκας, της επιδερμίδας και η κατανομή του, η υφή και το σχήμα των κονδύλων, ο αριθμός και η κατανομή των οφθαλμών. Επίσης τέσσερεις κύριες συνιστώσες εξηγούν το 62,069% της ολικής παραλλακτικότητας σε σχέση με τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της βλαστικής ανάπτυξης όπως το χρώμα, η εγκάρσια τομή και τα πτερύγια του βλαστού, η διακλάδωση των κύριων βλαστών και η μορφολογία των φύλλων. Δύο κύριες συνιστώσες εξηγούν το 70,770% της ολικής παραλλακτικότητας που αφορά τους μορφολογικούς χαρακτήρες της παραγωγής όπως το ποσοστό των κονδύλων ανά διακριτή κατηγορία βάρους, το ποσοστό των εμπορεύσιμων κονδύλων και η παραγωγή ανά 1.000 τ.μ. Οι γονότυποι εμφάνισαν σημαντικές αποκλίσεις σε σχέση με τα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά αλλά και την παραγωγικότητα. Στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις παρουσιάστηκαν τόσο μεταξύ φαινοτυπικών χαρακτηριστικών όσο και μεταξύ φαινοτυπικών χαρακτηριστικών και στοιχείων παραγωγικότητας και απόδοσης. Εξετάστηκε λεπτομερώς η συσχέτιση του χρώματος της επιδερμίδας με την παραγωγή τόσο στο σύνολο όσο και με τις επιμέρους κατηγορίες βαρών των παραγόμενων κονδύλων αναδεικνύοντας σημαντική συσχέτιση του κυρίαρχου χρώματος της επιδερμίδας με την παραγωγή ανά 1.000 τ.μ. και το ποσοστό των εμπορεύσιμων κονδύλων. Η ανάλυση κατά συστάδες οδήγησε στην δημιουργία ομάδων η οποία διαχωρίζει τους γονότυπους σύμφωνα με κοινά φαινοτυπικά χαρακτηριστικά προσφέροντας μία βάση για περεταίρω αξιολόγηση τους, επιλέγοντας τις ποικιλίες με τα πλέον επιθυμητά χαρακτηριστικά τόσο από πλευράς εμφάνισης όσο και παραγωγικότητας για περεταίρω ένταξή τους σε προγράμματα γενετικής βελτίωσης και αξιολόγησης της προσαρμογής τους σε ποικίλα βιοτικά και αβιοτικά περιβάλλοντα. ABSTRACT Potato (Solanum tuberosum L.) is one of the most widespread vegetable products in Greece cultivated in large scale. The present study aims to phenotypically characterize potato genotypes with different skin and flesh color with IPGRI (International Plant Genetics Resources Institute) morphological descriptors. Potato plants were sowed in an experimental field in the Lavdaika area of the municipality of Ilida in the Regional Unit of Ilia. Fifty-six genotypes were evaluated based on 44 quantitative and morphological characters. The productivity and yield of the varieties in terms of production per 1,000 sq.m., percentage of marketable tubers and percentage of tuber production per each weight category were also evaluated (A: 0-50, B: 51-100, C: 101-150, D : 151-200, E: 201-250, F: 251-300, G: 301-350, H:> 350 grams). The Shannon-Weaver Phenotypic Diversity Index showed relatively reduced diversity in relation to tuber characteristics (0.65) while it was increased (0.82) in relation to growth characteristics. Principal component analysis (PCA) resulted in four components which explain 62.984% of the total variability in relation to the tubers’ morphological characteristics, such as the prevailing and the secondary colour of the tuber flesh and skin as well as their distribution the tubers’ texture and shape and the number and distribution of the tubers’ eyes. Four main components explain 62.069% of the total variability in relation to the morphological characteristics of vegetative growth such as the colour, the cross section and the wings of the stem, the growth type, the branching and the leaf morphology. Two main components explain 70,770% of the total variability related to the morphological characteristics of the production such as the percentage of tubers per discrete weight category, the percentage of marketable tubers and the yield per 1.000 sq.m. Potato genotypes showed significant variability in terms of phenotypic characteristics and productivity. Statistically significant correlations occurred between the phenotypic characters and also between phenotypic characters yield and productivity data. The correlation of the skin color with the production in total and also with the individual weight categories of the tubers was examined in detail, highlighting a significant correlation of the dominant skin color with the production per 1,000 sq.m. and the percentage of marketable tubers. Cluster analysis led to the creation of groups that differentiate genotypes according to common phenotypic characteristics, providing thus a basis for evaluation and selection of genotypes with the most desirable characteristics both in terms of appearance and productivity. These genotypes will be exploited further in genetic improvement programs and will be evaluated for their adaptation to diverse biotic and abiotic environments.