Informácie

Sú veľkosti zemiakov normálne rozdelené?

Sú veľkosti zemiakov normálne rozdelené?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Momentálne skúmam variabilita veľkostí zemiakov keď boli všetky príslušné zemiaky zozbierané z jedného poľa. V mojich štatistických analýzach sa stále vynára jedna otázka: Za normálnych okolností sú veľkosti zemiakov - v rámci jedného poľa - normálne distribuované? (Neváhajte definovať slová lasice „normálne okolnosti“ tým najužitočnejším spôsobom, aký si dokážete predstaviť.)

Ľudská výška sa často uvádza ako jeden z tých klasických príkladov normálne rozloženého javu. To málo, čo viem o biológii rastlín, naznačuje, že centrálna limitná veta platí rovnako pre zemiaky ako aj pre ľudské telo: dĺžky zemiakových hľúz a dĺžky ľudských kostí by mali mať podobný tvar. Ale je to správne?


Trochu kontextu k mojej pôvodnej otázke: čo sa snažím urobiť, je vziať priemer a štandardnú odchýlku mojich údajov a potom pomocou pravidla 68-95-99 zostaviť sériu intervaly spoľahlivosti, ktoré potom môžem otestovať alebo spresniť pohľadom na iné súbory údajov. Je zrejmé, že žiadny skutočný súbor údajov nebude dokonale zodpovedať modelu; Len potrebujem vedieť, že v zásade sú veľkosti zemiakov normálne rozdelené dosť že moja metóda na zostavovanie intervalov spoľahlivosti nie je beznádejne zavádzajúca.


Podľa hodnotenia vplyvu hustoty na úrodu zemiakov a distribúciu veľkosti hľúz sa veľkosť hľúz zemiakov odhadla pomocou normálnej distribúcie, ale nie sú normálne distribuované

Zistili, že Weibullova distribúcia so špecifickými parametrami sa odhaduje lepšie ako normálna distribúcia.

V skutočnosti by ste nemali očakávať normálne rozdelenie, pretože neexistujú žiadne zemiaky zápornej veľkosti Ako také očakávate gama rozdelenie. Weibullova distribúcia je v rovnakej rodine distribúcií.

Ale v mnohých prípadoch sa používa normálne rozdelenie, pretože pravdepodobnosť záporného čísla je zanedbateľná.

Znamená to, že veľkosť zemiakov je stále výsledkom mnohých faktorov? Zdalo by sa


PRÍRODNÉ ANTIMIKROBIÁLNE SYSTÉMY | Antimikrobiálne zlúčeniny v rastlinách

Zemiaky a paradajky

Solanín (8) zo zemiakov (Solanum tuberosum) a α-tomatín (9) z paradajok (Solanum lycopersicum) sú obidva steroidné saponíny. Prispievajú k ochrane rastlín pred napadnutím fytopatogénnymi hubami. In vitroSolanín aj tomatín spôsobili narušenie modelových membrán, pravdepodobne vložením aglykónovej skupiny do lipidovej dvojvrstvy. Solanín je toxický a má fungicídne a pesticídne vlastnosti a je jednou z prirodzených obranných látok rastliny. Môže sa prirodzene vyskytovať v ktorejkoľvek časti rastliny vrátane listov, plodov a hľúz. Tomatín, ktorý má fungicídne vlastnosti, je toxický a nachádza sa v stonkách a listoch rastlín paradajok. Niektoré mikróby produkujú enzým nazývaný tomatináza, ktorý môže degradovať tomatín, čím sa stáva neúčinným ako antimikrobiálny prostriedok.


Zemiakový škrob

Cindy Semeijn , Pieter L. Buwalda , v Starch in Food (druhé vydanie), 2018

Abstraktné

Zemiakový škrob a jeho deriváty majú veľký komerčný význam, pretože určujú štruktúru, a tým aj chuť potravín. Spôsob účinku škrobov sa riadi granulárnou a molekulárnou architektúrou škrobu a interakciou so spracovaním potravín. V tejto kapitole je uvedený prehľad vlastností škrobu normálneho a voskového zemiakového škrobu v porovnaní s inými škrobmi. Ďalej je uvedený prehľad derivatizácií a ich vplyv na spracovateľnosť pri výrobe potravín. Kapitola končí pohľadom na budúce trendy v metódach úpravy škrobu.


Príznaky neskorej plesne v zemiakoch

Infekcia alebo pleseň zemiakov sa môže vyskytnúť v ktorejkoľvek fáze rastu rastliny. Príznaky a symptómy plesne zemiakovej zahŕňajú nasledovné:

  1. Vzhľad vodnatý, svetlozelený alebo žltý pľuzgiere na listových listoch.
  2. Spodný list má hnedé, čierne lézie.
  3. V určitých oblastiach závodu pľuzgiere listov môže nastať.
  4. Počas niekoľkých dní (zvyčajne 1-4) olistte hnijúce sa vyskytuje rozvojom hnedo sfarbených pľuzgierov (v suchom počasí) a rastom modrosivého mycélia (vo vlhkom počasí).
  5. Neskôr začína list padajúce a tiež spôsobujú hnilobu hľúz. Hniloba v hľuzách je dvoch typov:
    • Suchá hniloba: Zemiaková hľuza vyvíja vonku modročierny rast a stáva sa červenohnedá vnútri. P. infestans spôsobuje 5-15 mm hlboko hnijúce v hľuze.
    • Mokrá hniloba: Zemiaková hľuza vyvíja rast bielych kolónií vonku a vylučuje vodu. P. infestans spôsobuje 24-45 mm Hlboká hniloba v hľuze, alebo môžeme povedať, že môže ovplyvniť celý zemiak.

Ak nikto nedodržiava kontrolné opatrenia na zvládnutie choroby, potom celé pole môže byť ovplyvnený a tiež vydáva nepríjemný zápach.

Chorobný cyklus

Asexuálny spôsob cyklu choroby sa vyskytuje prostredníctvom sporangií buď nepriamo zoospóry alebo bez sprostredkovateľa cez zárodočná trubica tvorenie. Sexuálny spôsob cyklu choroby prebieha prostredníctvom oospóra, vznikol po fúzii oogónia a anthredia. Vo všeobecnosti je asexuálna fáza bežnejšia. Lézie alebo pľuzgiere vznikajú v semenáčikoch alebo hľuzách napadnutím hubou (P. infestans).

Huba sa môže rozptýliť do nového miesta infekciea potom sa z hubového mycélia vyvinie sporangia. Vo vlhkých podmienkach sa tvoria sporangia biflagelátové zoospóry do troch až piatich hodín a vyžaduje 12 hodín voľnej vlhkosti. Pri nepriaznivom stave stena výtrusníc praskne a uvoľní voľné zoospóry.

Biflagelátové zoospóry P. infestans dokážu v suchu prežiť hodinu a v zamračenom počasí ešte viac. Zoospóry encyst a môžu nepriamo infikovať hostiteľskú bunku kdekoľvek spadnú prostredníctvom prenosu vetra alebo dažďa.

V suchom počasí pôsobí sporangia ako an individuálna spóra ktoré môžu vytvoriť zárodočnú trubicu, ktorá priamo napadne rastlinné bunky. Výtrusnice klíčia, aby sa dostali do rôznych bunkové zložky.

Sexuálna fáza P. infestans zahŕňa diploidné oospóry, vznikla po jadrovej fúzii resp karyogamia medzi mužským anteridiom a ženským oogóniom. Neskôr oospóry vyklíčia a vyvinú sa sporangia, ktoré potom sledujú rovnakú cestu, ako môžeme vidieť na vyššie uvedenom diagrame.

Phytophthora infestans má vysoký reprodukčný potenciál ktoré môžu produkovať 1 až 3 lakhy sporangií za deň z individuálnej lézie. Potom každé sporangium môže začať novú infekciu viditeľné príznaky. Lézie vo forme malých alebo širokých škvŕn sa objavujú na listoch a stonke po inkubačnej dobe niekoľkých dní.

Preto môže vysoká rýchlosť rastu P. infestans spôsobiť rýchlu defoliáciu a zničenie listov a hľúz. Ak nie je správne zavedené riadenie choroby, patogén môže zničiť celé pole v krátkom čase.

Ak sa hľuza nakazí takouto hubou, ochorie celá sadenica. Týmto spôsobom sa cyklus choroby točí okolo toho, čo sa vyskytuje každých päť až sedem dní, čo vedie k šíreniu infekcie plesňou.

Kontrola

Liečba neskorej plesne zemiakov zahŕňa nasledovné:

  1. Musíme použiť zdravé alebo odolné odrody semien ako Kuphri, Alankar atď.
  2. Rastlinné zvyšky sa musia čistiť vzhľadom na sanitáciu poľa.
  3. Na kontrolu infekcie plesňou by sa mala použiť technika zavlažovania postrekovačom, ktorá umožňuje schnutie listov v pravidelných intervaloch.
  4. Aplikácia kyseliny fosforitej na zemiaky po zbere a pred hromadením môže minimalizovať výskyt plesne.
  5. Zber zemiakov sa musí vykonávať v období sucha.
  6. Horná časť rastliny by sa mala vyrezať pred 15 dňami zberu.
  7. Uzemnenie musí byť prehĺbené o 10-15 cm.
  8. Malo by sa vyvážene používať hnojivá viažuce dusík.
  9. Semená musia byť ošetrené 5% ridomilom a prachom 1kg/100kg semien.
  10. Skladovanie semien je primárnym faktorom na minimalizáciu následkov infekcie udržiavaním semien pri teplote 3,5-4,4 stupňov Celzia.
  11. Zdroje inokula, ako sú buriny a infikované hľuzy (odpadky), musia byť odstránené.
  12. Na zvládnutie choroby možno použiť aj listové fungicídy.

Záver

Preto môžeme konštatovať, že plesňová choroba môže spôsobiť prepuknutie, ak nie je vhodne riadená. Pretože reprodukčná sila P. infestans je veľmi vysoká, ktorá môže vytvoriť obrovské množstvo sporangií z jediná lézia to zase môže viesť k iným miestam infekcie.

Cyklus choroby môže pokračovať buď pomocou biflagelátové zoospóry alebo oospóry, produkovaný ako produkt nepohlavného alebo sexuálneho rozmnožovania Phytophthora infestans. Neskorá pleseň je a komunitná choroba, ktorý by mohol infikovať iné polia alebo plodiny, ak pretrváva dlhšie.


Obsah

Anglické slovo zemiak pochádza zo španielčiny patata (názov používaný v Španielsku). Kráľovská španielska akadémia hovorí, že španielske slovo je hybridom slova Taíno batata („sladký zemiak“) a Quechua papa ('zemiak'). [11] [12] Názov pôvodne odkazoval na sladký zemiak, hoci tieto dve rastliny nie sú blízko príbuzné. Anglický bylinkár John Gerard zo 16. storočia hovoril o sladkých zemiakoch ako obyčajné zemiakya použili výrazy bastard zemiaky a Virginské zemiaky pre druhy, ktoré teraz nazývame zemiakmi. [13] V mnohých kronikách opisujúcich poľnohospodárstvo a rastliny sa medzi nimi nerobí žiadny rozdiel. [14] Zemiaky sa občas označujú ako írske zemiaky alebo biele zemiaky v Spojených štátoch, aby ste ich odlíšili od sladkých zemiakov. [13]

Názov spud lebo zemiak pochádza z vykopania pôdy (alebo jamy) pred sadením zemiakov. Toto slovo má neznámy pôvod a pôvodne (okolo roku 1440) sa používalo ako výraz pre krátky nôž alebo dýku, pravdepodobne súvisiaci s lat. spad- koreň slova s ​​významom "meč" porovnaj so španielčinou espada, anglický „spade“ a spadroon. Následne sa preniesla na rôzne kopacie nástroje. Okolo roku 1845 sa názov preniesol na samotnú hľuzu, pričom prvý záznam o tomto použití je v novozélandskej angličtine. [15] Pôvod slova spud sa mylne pripisuje aktivistickej skupine z 18. storočia, ktorá sa zaviazala zabrániť tomu, aby sa zemiaky dostali do Británie a ktorá sa nazýva Spoločnosť pre prevenciu nezdravej stravy. Bolo to v roku 1949 Maria Peia Príbeh jazyka že možno viniť za falošný pôvod slova. Pei píše: "Zemiaky mali pred niekoľkými storočiami hanebnú povesť. Niektorí Angličania, ktorí nemali chuť na zemiaky, založili Spoločnosť pre prevenciu nezdravej stravy. Iniciály hlavných slov v tomto názve viedli k spud." Rovnako ako väčšina iných akronymických pôvodov spred 20. storočia je toto nepravdivé a neexistuje žiadny dôkaz, že by niekedy existovala Spoločnosť na prevenciu nezdravej stravy. [16] [12]


Melanotus Communis

Žiadne bežné meno, Melanotus communis Gyllenhal, Elateridae, COLEOPTERA

POPIS

Dospelý &ndash Tento dospelý drôtovec je tvrdý, hladký, červenohnedý až čierny chrobák dlhý asi 13 mm.

Vajcia &ndash Biele lesklé vajíčko má oválny až guľovitý tvar a má dĺžku 0,33 mm.

Larva &ndash Larva drôtovce má pri hlave 3 páry krátkych nôh. M. Communis má svetložlté až červenohnedé telo, hnedú, sploštenú hlavu a vrúbkovaný posledný brušný segment. Keď je tento drôtovec úplne dospelý, má dĺžku od 21 do 25 mm.

Pupa &ndash Biela kukla s mäkkým telom nemá ochranný obal a má približne rovnakú veľkosť a tvar ako dospelý.

Distribúcia &ndash Tento druh drôtovcov možno nájsť v celých Spojených štátoch, ale je obzvlášť bežný v stredozápadných a juhovýchodných štátoch. Škody majú tendenciu prevládať na poliach, ktoré nasledujú po mačine alebo kukurici bez orby.

Hostiteľské rastliny &ndash Drôtový červ, M. Communis, sa živí koreňmi mnohých tráv, vrátane kukurice a mnohých malých obilnín. Môže tiež napadnúť korene, semená a hľuzy mnohých kvetinových a zeleninových plodín, najmä zemiakov a sladkých zemiakov. Je známe, že tento druh napáda tabak.

Poškodenie &ndash Tento drôtovec vytvára v koreňoch zemiakov a sladkých zemiakov diery podobné tým, ktoré spôsobuje drôtovec tabakový a južný. Vzhľadom na veľkosť tohto druhu sú však otvory výrazne väčšie a hlbšie ako u iných druhov. Poškodené korene a hľuzy sa degradujú a vyhodia. M. Communis je najškodlivejším drôtovcom v severnejších oblastiach pestovania sladkých zemiakov.

História života &ndash Tento druh drôtovcov má 6-ročný životný cyklus. V júni prvého roku dospelé jedince kladú vajíčka jednotlivo medzi korene tráv. Larvy prvého instaru sa objavia v júli a začnú sa živiť koreňmi. Larvy pokračujú vo vývoji počas leta a prezimujú v zemi ako druhý instar počas prvého roka. Väčšina z týchto nedospelých zostáva v štádiu lariev 5 rokov, hoci boli zaznamenané životné cykly len 3 roky. Koncom júla alebo augusta 6. roku dospelé larvy vytvárajú oválne bunky 15 až 30 cm hlboko v pôde a zakuklia sa. M. communis dospelí jedinci sa objavia asi o 18 dní neskôr a pred zimným spánkom v chránených oblastiach sa živia peľom. Stávajú sa aktívnymi a kladú vajíčka nasledujúci máj alebo jún.

Kontrola pozostáva z vyhýbania sa pôde, ktorá bola predtým v drne alebo mimo produkcie. Použitie fumigantov pred výsadbou na kontrolu háďatiek tiež poskytne určitú kontrolu nad týmto obyvateľom pôdy. Tradičné aplikácie granulovaného insekticídu nad radom koncom júla sa považujú za málo hodnotné proti tomuto druhu drôtovcov.

Melanotus communis. A. Dospelý. B-C. Larva a špička brucha. D. Pupa.

Melanotus communis. A. Dospelý. B-C. Larva a špička brucha. D. Pupa.

Obsah

Meno rodu Phytophthora pochádza z gréckeho φυτό –(fyto), čo znamená: „rastlina“ – plus grécke φθορά (ftora), čo znamená: "rozpad, skaza, zahynie". Názov druhu infestans je prítomné príčastie latinského slovesa infestare, teda : "útočiť, ničiť", z čoho dostávame slovo "zamoriť". Názov Phytophthora infestans bol vytvorený v roku 1876 nemeckým mykológom Heinrichom Antonom de Bary (1831–1888). [5] [6]

Asexuálny životný cyklus Phytophthora infestans je charakterizovaný striedajúcimi sa fázami rastu hýf, sporuláciou, klíčením sporangií (buď uvoľnením zoospór alebo priamym klíčením, t. j. vznikom zárodočnej trubice zo sporangia) a opätovným obnovením rastu hýf. [7] Existuje aj sexuálny cyklus, ku ktorému dochádza, keď sa stretnú izoláty opačného typu párenia (A1 a A2). Hormonálna komunikácia spúšťa tvorbu sexuálnych spór, nazývaných oospóry. [8] Rôzne typy spór hrajú hlavnú úlohu pri šírení a prežívaní P. infestans. Sporangia sa šíri vetrom alebo vodou a umožňuje pohyb P. infestans medzi rôznymi hostiteľskými rastlinami. Zoospóry uvoľnené zo sporangií sú biflagelované a chemotaktické, čo umožňuje ďalší pohyb P. infestans na vodné filmy nachádzajúce sa na listoch alebo pôde. Výtrusnice aj zoospóry sú krátkodobé, na rozdiel od oospór, ktoré môžu pretrvávať v životaschopnej forme mnoho rokov.

Farba zemiakového znaku je biela. Ľudia môžu pozorovať Phytophthora infestans produkujú sporangiá a sporangiofory na povrchu stoniek a listov zemiakov. [9] Tieto sporangiá a sporangiofory sa vždy objavujú na spodnom povrchu lístia. Čo sa týka plesne hľúz, na povrchu hľúz sa často objavuje biele mycélium. [10]

Za ideálnych podmienok môže byť životný cyklus na zemiakoch alebo listoch paradajok dokončený asi za päť dní. [7] Sporangia sa vyvíja na listoch a šíri sa cez plodinu, keď sú teploty nad 10 °C (50 °F) a vlhkosť je vyššia ako 75–80 % počas 2 dní alebo dlhšie. Dážď môže spóry spláchnuť do pôdy, kde infikujú mladé hľuzy, a výtrusy môžu tiež cestovať na veľké vzdialenosti vo vetre. Počiatočné štádiá plesne sa dajú ľahko prehliadnuť. Symptómy zahŕňajú výskyt tmavých škvŕn na špičkách listov a stonkách rastlín. Vo vlhkých podmienkach sa pod listami objaví biela pleseň a celá rastlina môže rýchlo skolabovať. Na infikovaných hľuzách sa vytvoria sivé alebo tmavé škvrny, ktoré sú pod šupkou červenohnedé a rýchlo sa rozpadajú na zapáchajúcu kašu spôsobenú napadnutím sekundárnymi mäkkými bakteriálnymi hnilobami. Zdanlivo zdravé hľuzy môžu neskôr pri skladovaní zhniť.

P. infestans v prírode zle prežíva okrem svojich rastlinných hostiteľov. Vo väčšine podmienok môžu hýfy a asexuálne sporangie prežiť len krátke obdobia v rastlinných zvyškoch alebo v pôde a vo všeobecnosti sú zničené počas mrazov alebo veľmi teplého počasia. Výnimky zahŕňajú oospóry a hýfy prítomné v hľuzách. Pretrvávanie životaschopných patogénov v hľuzách, ako sú tie, ktoré zostali v zemi po zbere v predchádzajúcom roku alebo zostali v hľuzách, je hlavným problémom pri zvládaní chorôb. Predovšetkým sa predpokladá, že samovoľné rastliny klíčiace z infikovaných hľúz sú hlavným zdrojom inokula na začiatku vegetačného obdobia. [11] To môže mať zničujúce účinky zničením celých plodín.

P. infestans je diploidný, s približne 11–13 chromozómami a v roku 2009 vedci dokončili sekvenovanie jeho genómu. Zistilo sa, že genóm je podstatne väčší (240 Mbp) ako genóm väčšiny ostatných Phytophthora druhy, ktorých genómy boli sekvenované Phytophthora sojae má 95 Mbp genóm a Phytophthora ramorum mal 65 Mbp genóm. V rámci nej bolo zistených asi 18 000 génov P. infestans genóm. Obsahoval tiež rozmanitú škálu transpozónov a mnoho génových rodín kódujúcich efektorové proteíny, ktoré sa podieľajú na spôsobovaní patogenity. Tieto proteíny sú rozdelené do dvoch hlavných skupín v závislosti od toho, či sú produkované vodnou plesňou v symplastoch (vo vnútri rastlinných buniek) alebo v apoplastoch (medzi rastlinnými bunkami). Proteíny produkované v symplaste zahŕňali proteíny RXLR, ktoré obsahujú sekvenciu arginín-X-leucín-arginín (kde X môže byť akákoľvek aminokyselina) na amino-konci proteínu. Niektoré RXLR proteíny sú avirulentné proteíny, čo znamená, že ich môže rastlina detegovať a vedú k hypersenzitívnej reakcii, ktorá obmedzuje rast patogénu. P. infestans Zistilo sa, že kóduje približne o 60 % viac týchto proteínov ako väčšina ostatných Phytophthora druhov. Medzi tie, ktoré sa nachádzajú v apoplastoch, patria hydrolytické enzýmy, ako sú proteázy, lipázy a glykozylázy, ktoré pôsobia na degradáciu rastlinného tkaniva, inhibítory enzýmov na ochranu pred obrannými enzýmami hostiteľa a nekrotizujúce toxíny. Celkovo sa zistilo, že genóm má extrémne vysoký obsah opakovania (okolo 74 %) a má nezvyčajnú distribúciu génov v tom, že niektoré oblasti obsahujú veľa génov, zatiaľ čo iné ich obsahujú veľmi málo. [1] [12]


Genetika morfologických a hľuzových znakov

6.3.3 Tvar hľúz

Tvar hľúz je syndróm mnohých znakov, ktoré prispeli k bohatému spektru názvov kultivarov, ako napríklad „obličky“ so silným stupňom plochosti, „ružové jedľové jablko“ s tuberóznou formou pripomínajúcou šišku (kvôli extrémnemu zväčšovaniu oblasť hľúz medzi očami), „Asparges“, veľmi dlhá hľuza, „Banana“, „Long Pinkeye“ a „muizen“, vajcovitý tvar zužujúci sa na apikálnom konci. Pre obrázky odkazujem na stranu 277 v publikácii Bradshawa a Mackaya (1994) . Systematickejšie možno znaky tvaru hľúz rozdeliť do nasledujúcich zložiek: (1) pomer dĺžka/šírka (ja) popisujúci celkový tvar, (2) skosenie pätového konca a/alebo ružicového konca, pričom podlhovasté tvary hľúz možno považovať za druhý extrém vysoko skosených koncov hľúz, a (3) priamosť pozdĺžnej osi. Staršiu literatúru zhodnotili De Jong a Burns (1993) a Bradshaw a Mackay (1994).

Len pre celkový tvar hľúz je dedičnosť trochu pochopená. Základná predstava opísaná v rôznych starších publikáciách naznačuje, že tvar hľúz je regulovaný jedným miestom Ro, kde kolo (Ro_) je dominantný nad dlhými (roro). De Jong a Rowe (1972) potvrdili prepojenie medzi lokusmi podieľajúcimi sa na tvare hľúz a farbe šupky. Oba lokusy sa skutočne mapujú blízko TG63 na zemiakovom chromozóme X (van Eck a kol., 1993b, 1994 Jacobs a kol., 1995). Tu opísaný genetický model však uspokojivo nevysvetľuje pozorovanie tvarov hľúz od okrúhlych (ja < 1,4) na oválne (1,5 < 1,5ja< 1,9) až ​​dlhé (ja > 2.0). V článku z roku 1993 mohli De Jong a Burns fenotypovo identifikovať všetky tri možné genotypy (RoRo, Roro a roro), ktoré sa segregovali vo svojom genetickom materiáli. To naznačuje neúplnú dominanciu Ro-lokus. Napriek tomu fenotypy tvaru hľúz nie sú obmedzené na tieto tri triedy, ale vykazujú nepretržitú distribúciu. Nepretržite distribuované znaky sa často interpretujú ako riadené polygénmi, ale v prípade tvaru hľúz je zachovaná hypotéza jedného génu. Na Ro-locus, séria viacerých alel môže vysvetliť všetky medziľahlé tvary medzi okrúhlymi (prechádzajúcimi do plochého) a dlhými (van Eck et al., 1994). Na tetraploidnej úrovni môžu viaceré alely vytvárať veľké množstvo kombinácií alel a interakcií intralokusových alel, čo môže vysvetliť súvislý rozsah fenotypov tvaru hľúz. Na molekulárnej úrovni, funkcia Ro-lokus nie je pochopený a akonáhle bol tento gén klonovaný, je možné skúmať ďalšiu analýzu alel a účinkov alel.

Tvar hľúz bol študovaný v korelácii so zložením tkaniva (Tai a Misener, 1994). Dospeli k záveru o pozitívnom vzťahu medzi dĺžkou hľuzy a úzkym kôstkom, čo naznačuje, že dlhé zemiaky majú úzku dreň a mali sklon k menšiemu objemu drene. Nebola pozorovaná žiadna jasná súvislosť s inými znakmi, ako je špecifická hmotnosť.


Genetika šľachtenia a biotechnológia

Škrobové biosyntetické enzýmy

Škrob v rastline sa syntetizuje v plastidoch, ako je amyloplast a chloroplast. Škrobové biosyntetické enzýmy obsahujú tranzitné peptidy na transport týchto enzýmov z cytosólu do amyloplastu. Najmenej štyri triedy enzýmov katalyzujú reakcie biosyntézy škrobu v rastlinách nasledovne (Tabuľka 1): syntáza škrobu (SS, EC 2.4.1.21) predlžuje α-1,4-glukánové reťazce škrobu ADP glukóza pyrofosforyláza (AGPáza, EC 2.7.7.27) produkuje substrát ADP glukózu (ADPG) pre SS z glukózo-1-fosfátového (G1P) vetviaceho enzýmu (BE, EC 2.4.1.18) tvorí α-1,6 glukozidové väzby amylopektínu a debranching enzýmu (DBE, EC 3.2.1.68) orezáva nesprávne vetvy generované BE. Okrem týchto enzýmov sa na biosyntéze škrobu podieľa aj fosforyláza škrobu (PHO, EC 2.4.1.1) a disproporcionačný enzým (EC 2.4.1.25).

Stôl 1 . Škrobové biosyntetické enzýmy a ich funkcie v ryži

EnzýmyizozýmyMutantiFunkcia izoenzýmov
SSSSIss1Predĺženie DP 6–7 A a B1 amylopektínové reťazce pridaním 2–4 glukózových zvyškov
SSIIajaponská ryžaPredĺženie DP 6–12 A a B1 amylopektínových reťazcov pridaním 6–12 glukózových zvyškov v endosperme
SSIIbNeznámy
SSIIcNeznámy
SSIIIass3aPredĺženie B2–3 dlhé reťazce spájajúce zhluky amylopektínu v endosperme
SSIIIbss3bNeznámy
SSIVaNeznámy
SSIVbss4bPrekrýva sa s funkciou SSIIIa. Súvisí s morfológiou škrobových granúl?
SSVNeznámy
GBSSIvoskový, gbss1Predĺženie amylózy a extra dlhé reťazce amylopektínu v endosperme
GBSSIIPredlžovanie amylózy v listoch?
BEBEIbe1Formujte vetvy v amorfných lamelách
BEIIabe2aFormovať pobočky v iniciačnej fáze?
BEIIbamylóza-extender, be2bFormujte vetvy v kryštalických lamelách v endosperme
DBEISA1sladký - 1, isa1Orezávanie nesprávnych vetiev v kryštalických lamelách amylopektínu
ISA2isa2Orezávanie nevhodných konárov pomocou ISA1
ISA3isa3Odvetvovanie amylopektínu v listoch
PULpulMierna kompenzácia funkcie ISA1
PHOPHO1pho1Formovať priméry v iniciačnej fáze?
PHO2Neznámy

SS, syntáza škrobu GBSS, syntáza škrobu viazaná na granule BE, vetviaci enzým DBE, odvetvovací enzým ISA, izoamyláza PUL, pullulanáza PHO, fosforyláza.

V rastlinách existuje veľa izozýmov týchto enzýmov, kódovaných rôznymi génmi. Prítomnosť toľkých izoenzýmov naznačuje, že rastliny si vyvinuli schopnosť syntetizovať vysoko organizovaný škrob, pretože každý izozým má funkčnú špecifickosť pre konkrétne tkanivá, vývojové štádiá a substráty. Použitie rastlinných línií obsahujúcich mutácie v špecifických génoch objasní odlišné úlohy a špecifickosti každého izozýmu, a tak rozšíri pochopenie biosyntézy škrobu. Predpokladá sa, že biosyntetické izoenzýmy škrobu tvoria proteín-proteínové komplexy na efektívnu syntézu škrobu. Po gélovej filtrácii frakcie strómy z vyvíjajúceho sa endospermu kukurice boli detegované komplexy niekoľkých stoviek kilodaltonov (kDa), hoci molekulová hmotnosť monomérneho škrobového biosyntetického izoenzýmu je 50–100 kDa. Okrem toho imunoprecipitačné experimenty ukazujú, že viaceré izozýmy majú navzájom afinity.


Všeobecné charakteristiky

Hľuzy „Goldrush“ majú hnedú šupku podlhovastého až dlhého tvaru a bielu farbu dužiny (obrázok 1). Podľa floridských hodnotiacich kódov pre vlastnosti hľúz zemiakov (tabuľka 1) majú hľuzy dobrý vzhľad so stredne hrdzavou šupkou a strednou až plytkou hĺbkou očí. „Goldrush“ preukázal vysoký výnosový potenciál v podmienkach produkcie na Floride (tabuľky 2 a 3). V priemere je predajný výnos 218 cwt/aker, približne 6 % pod komerčnou normou „Red LaSoda“, pričom 75 % vyrobených hľúz sa nachádza v triedach distribúcie veľkosti A1 a A3. Má nízku až strednú špecifickú hmotnosť 1,061 (tabuľka 2).


Úvod

Dosiahnutie maximálneho výnosu plodín pri najnižších investíciách je konečným cieľom farmárov v ich úsilí o ekonomicky efektívnu poľnohospodársku výrobu. Včasné odhalenie problémov spojených s výnosom plodín môže výrazne pomôcť pri znižovaní strát a dosahovaní cieľového výnosu a zisku. Zemiaky sú klasifikované ako štvrtá hlavná surovina na celom svete, ktorá stále rýchlo nadobúda význam [1]. Rastúci záujem o zemiaky spolu so zmenšujúcou sa poľnohospodárskou pôdou prináša potrebu zvýšenia úrody zárodočnej plazmy, lepšej ochrany plodín a oveľa efektívnejších a produktívnejších systémov hospodárenia. Predpoveď úrody zemiakov pred obdobím zberu môže byť veľmi užitočná pri rozhodovaní pred zberom a marketingu. Mnohé štúdie [2, 3] ukázali, že tradičné metódy odhadu úrody môžu viesť k zlému hodnoteniu úrody a nepresnému odhadu plochy úrody. Okrem toho tieto metódy zvyčajne závisia od dôkladného zberu poľných údajov o úrode a výnose, čo je nákladný a časovo náročný proces.

Technológie diaľkového snímania (RS) a globálneho polohovacieho systému (GPS) možno použiť na posúdenie časových zmien v dynamike plodín, vrátane výnosov plodín a ich priestorovej variability [4]. Viditeľné (modré, zelené a červené) a blízke infračervené (NIR) časti elektromagnetického spektra už preukázali svoju účinnosť pri získavaní informácií o type plodín, zdraví plodín, pôdnej vlhkosti, dusíkovom strese a výnose plodín [5–13]. Pokrok v technikách RS zlepšil použitie multispektrálnych snímok ako efektívneho nástroja pri určovaní a monitorovaní vegetačných podmienok, stresu plodín a predikcie výnosov plodín. Liu a Kogan [14] odhalili, že údaje z diaľkového snímania ponúkajú výnimočné priestorové a časové charakteristiky povrchu pôdy, vrátane vplyvov na životné prostredie na rast plodín. Početné štúdie uvádzajú, že by mohla existovať dobrá korelácia medzi vegetačnými indexmi poskytovanými technikami RS a výnosom plodín a biomasou [14–17]. Výskum výnosov plodín, ktorý sa vykonáva v regionálnom meradle, ktorý využíva hrubé satelitné snímky alebo snímky s nízkym rozlíšením, môže poskytnúť širšie informácie o podmienkach porastu plodín a odhadoch výnosov plodín. Rozhodnutia o kvantitatívnom vývoze a dovoze produktu v rámci regiónu tak mohli byť prijímané bezpečným spôsobom.

Predpovedanie výnosov plodín je zvyčajne spojené s určitými agronomickými premennými (hustota, sila, zrelosť a choroba), ktoré možno použiť ako indikátory výnosov. Diaľkové snímanie ponúka blízku diagnostiku zdravia rastlín, avšak spektrálna odrazivosť plodiny závisí od fenológie, typu štádia a zdravia plodiny. Niekoľko štúdií [4, 6, 18–22] sa zameralo na analýzu rastu plodín pomocou normalizovaného rozdielového vegetačného indexu (NDVI) na zlepšenie presného poľnohospodárstva. Výskum v oblasti monitorovania života rastlín dokázal, že NDVI súvisí s indexom listovej plochy (LAI) a fotosyntetickou aktivitou plodín. NDVI je nepriamy spôsob merania primárnej produktivity prostredníctvom jej kvázi-priameho vzťahu pomocou frakcie absorbovaného fotosynteticky aktívneho žiarenia (FAPAR) [23] a [24]. Baez-Gonzalez [6] tiež použil údaje Landsat ETM (enhanced thematic mapper) s modelom NDVI na odhad úrody kukurice, kde bola stanovená chyba predikcie úrody 9,2 %. Yang [25] použil na predpovedanie výnosu model EPIC Ministerstva poľnohospodárstva Spojených štátov amerických (USDA), kde rozdiel medzi zaznamenaným a predpokladaným výnosom bol menší ako 10 %. Baez-Gonzalez [18] modeloval výnos kukurice pomocou NDVI generovaného zo snímok NOAA Advanced High-Resolution Radiometer (AVHRR). Štúdia Gopalapillaiho a Tiana [19] uvádza hodnoty korelačného koeficientu (r) pohybujúce sa od 0,13 do 0,98 na predpovedanie výnosu kukurice z deviatich rôznych polí s použitím rozpätia dvojročných súborov údajov. Na predpovedanie výnosu použili letecké snímky kukuričných pozemkov a vypočítali NDVI, kde priemerný korelačný koeficient (r) medzi NDVI a výnosom na všetkých deviatich poliach bol stanovený na 0,54. Na druhej strane sa v niektorých štúdiách použil pôdne upravený vegetačný index (SAVI), ktorý ukázal tendenciu minimalizovať jas pôdy, fenoménom, ktorým sa zaoberali Miura [26] a Lamb [27]. Jayanthi [28] uskutočnil výskum odhadu výnosu zemiakov integrovaním SAVI z leteckých multispektrálnych snímok s vysokým rozlíšením a vyvinul rôzne modely výnosov. Huete [29] zaviedol do rovnice NDVI prvok na kalibráciu pôdy, aby zohľadnil optické interakcie medzi pôdou a vegetáciou úplne prvého poriadku. Bala a Islam [30] použili snímky TERRA MODIS na odhad úrody zemiakov, kde bola určená chyba predpovede 15 % s použitím základných pravdivých údajov zozbieraných z 50 polí.

Okrem poskytovania nástroja na podporu rozhodovania a očakávaných výnosov možno predpovedané mapy výnosov použiť ako priestorové databázy na implementáciu systémov technológie variabilnej sadzby (VRT) na dosiahnutie presnej aplikácie vstupov na úrovni poľa s cieľom optimalizovať výrobu v celom celé pole. Preto bola táto štúdia navrhnutá tak, aby poskytla prostriedok včasnej predpovede úrody zemiakov (t. j. pred obdobím zberu) pomocou multispektrálneho satelitného diaľkového snímania v terénnom meradle. Špecifickými cieľmi tejto štúdie však bolo (i) získať empirickú rovnicu pre včasnú predikciu úrody zemiakov pomocou multispektrálnych snímok v spojení s úrodami zemiakov zozbieraných na poli, (ii) určiť vhodné štádium rastu na včasnú predpoveď úrody zemiakov. a (iii) klasifikovať získané výnosové mapy do samostatných zón na vykonávanie činností presného poľnohospodárstva.