Паттерны гетерозиса и источники самости - Группа кондитерского оборудования, ООО

Том 13 научных докладов, номер статьи: 8036 (2023) Цитировать эту статью

343 доступа

Подробности о метриках

Половая несовместимость генотипов колы привела к потере более 50% урожая. Совместимые и высокоурожайные сорта востребованы для создания коммерческих садов. Целью данного исследования было оценить самосовместимость и перекрестную совместимость генотипов колы (C. nitida) при само-, одиночных и двойных гибридных скрещиваниях, а также определить характер гетерозиса в полученных гибридах по половой совместимости, ключевым показателям урожайности орехов и качественным показателям. . Скрещивания генотипов колы из трех полевых банков генов (JX1, GX1, MX2) и одной развитой зародышевой плазмы (потомство Бунсо) в Гане оценивались вместе с их родителями на предмет половой совместимости, урожайности орехов и качества орехов. Были собраны данные о наборе стручков, наборе псевдостручков, весе стручка, количестве орехов в стручке, весе орехов, шкале Брикса, потенциальном алкоголе и твердости орехов. Значительный (P <0,001) дифференциальный набор коробочек наблюдался в потомстве Бунсо, скрещиваниях JX1, GX1 и MX2; тогда как набор псевдоподок различался только в пределах скрещиваний JX1 и MX2 (P <0,001). Очень большая распространенность среднего родителя, гетеробельтиоза и экономического гетерозиса наблюдалась по половой совместимости, выходу и шкале Брикса для одиночных и двойных гибридных скрещиваний. Гетерозис был заметен среди двойных гибридных скрещиваний по сравнению с одиночными гибридными скрещиваниями, что позволяет предположить, что периодический отбор совместимых сортов из передовых поколений может привести к генетическому улучшению колы. В пятерку лучших скрещиваний с лучшим гетерозисом по половой совместимости и заметным положительным гетерозисом по выходу и Бриксу вошли B1/11 × B1/71 × B1/157 × B1/149, B1/11 × B1/71 × B1/296 × B1/. 177, GX1/46 × GX1/33 × B1/212 × B1/236, JX1/90 × JX1/51 и JX1/51 × JX1/36. Эти материалы могут служить источниками полезных аллелей для улучшения гибридов и популяций ганской колы с точки зрения урожайности и половой совместимости.

Род Cola (Malvaceae) включает вечнозеленые тропические и субтропические плодовые культуры1,2,3. Cola nitida и Cola acuminata, произрастающие в теплых и влажных регионах тропической Западной Африки4 и имеющие число хромосом 2n = 40, имеют коммерческое значение, поскольку оба вида культивируются ради съедобных орехов (орехов колы)5.

Кольские орехи имеют множество применений6,7. Кольские семена имеют пищевые, культурные, косметические и фармацевтические интересы8,9. Орехи кола жуют для стимулирования слюноотделения, поддержания бодрости10,11 и для традиционных обрядов, таких как свадьбы и церемонии наречения имени12,13,14. Кольские орехи используются в кондитерской промышленности в качестве активных ингредиентов напитков и фармацевтических препаратов13,15. Компании по производству напитков используют колу из-за высокого содержания в орехах кофеина (1,84–2,56%7,16). Так, орехи колы широко используются для производства энергетических напитков15,17. Кольские орехи также являются основным источником биологически активных соединений и считаются будущим золотым рудником растительной терапии8,9,18,19,20,21. Род Cola уже давно используется в аюрведических препаратах, которые основаны на идее лечения травами и других естественных методов лечения различных заболеваний и расстройств. Этот род привлек внимание фармацевтической промышленности из-за присутствия биоактивных молекул, таких как гидроксилимонная кислота (HCA), олеиновая кислота, флавоноиды и теобромин, которые обладают огромными лечебными свойствами.22,23. Орехи также богаты пальмитиновой и олеиновой кислотами, которые известно, что он поддерживает хорошую кожу; следовательно, они используются в производстве косметических продуктов, таких как мыло24, а красные считаются богатым источником красных пигментов в растительном мире25,26. Пигменты, которые придают свежим продуктам яркие оттенки красного, зеленого, фиолетового, желтого и оранжевого, делают больше, чем просто вкусную еду, они содержат мощные антиоксидантные свойства, которые оказывают глубокое влияние на общее состояние здоровья потребителей.

Производство орехов колы в Гане выросло с 5 000 тонн в 1961 году до 25 303 тонн в 2019 году27. Использование этой культуры привело к увеличению спроса во всем мире, превышающего текущий объем производства этой культуры24,28. В сельской экономике Ганы, где, по оценкам, проживает 46% населения страны, особенно в лесных агроэкологических зонах страны, выращивание и сбыт колы играет ключевую роль в обеспечении средств к существованию29,30. Кола вносит значительный вклад в иностранные доходы Ганы. Валовой внутренний продукт, вклад колы в экономику Ганы на душу населения составил 1370 долларов США, а валовой внутренний продукт по обменным курсам - 37 543 361 20431 доллар США. Это подчеркивает экономический потенциал колы как товарной культуры.

0.05; df = 83). Pod set ranged from 21.3% in DCS14 to 97.0% in DCC19 (Supplementary Table S1). Pseudo-pod set ranged from 0.0 in several crosses to 25.4% in DCC5 (Supplementary Table S1). Pod set was more than two-fold higher in the double hybrid crosses (DCC) as compared to the double hybrid selfs (DCS). By contrast, pseudo-pod set was significantly (P < 0.0001) higher in the DCS as compared with the DCC (Fig. 1). The higher pseudo pod sets among self-crosses than crosses between different genotypes suggests a linkage between pseudo-pod set and self-incompatibility in kola./p> 0.05) (Table 1). GX1/16 × GX1/16 did not express pseudo-pod set. Pseudo-pod set was more observed for GX1/1 × GX1/1, GX1/24 × GX1/24, and GX1/3 × GX1/3 among the crosses (Table 1)./p> 0.05) among the Bunso progeny crosses for nut quality traits including brix, potential alcohol and firmness of nuts (Supplementary Table S1)./p> 0.05) (Table 1). Number of pods ranged from 1.0 for GX1/25 × GX1/25 to 25.7 for GX1/30 × GX1/30 (Table 1). Pod weight for the GX1 self-crosses (GX1/16 × GX1/16, GX1/27 × GX1/27, GX1/30 × GX1/30, GX1/37 × GX1/37 and GX1/87 × GX1/87 were about twice that of some crosses (GX1/24 × GX1/24, GX1/29 × GX1/29, GX1/64 × GX1/64, GX1/86 × GX1/86) and more than ten-fold higher than pod weight of crosses GX1/2 × GX1/2, GX1/25 × GX1/25, GX1/3 × GX1/3 and GX1/72 × GX1/72 (Table 1). Number of nuts per pod was significantly higher for crosses GX1/16 × GX1/16, GX1/27 × GX1/27, GX1/30 × GX1/30, GX1/37 × GX1/37 and GX1/87 × GX1/87 as compared to the rest of the GX1 self-crosses (Table 1). Weight of unpeeled nuts and peeled nuts ranged from 5.7 for GX1/25 × GX1/25 to 139.5 for GX1/30 × GX1/30 and from 5.1 for GX1/25 × GX1/25 to 82.2 for GX1/37 × GX1/37, respectively (Table 1). Variability among the GX1 self-crosses for the nut quality traits; brix, potential alcohol and nut firmness was not significant (P > 0.05). Brix ranged from 3.4 for GX1/25 × GX1/25 to 17.0 for GX1/36 × GX1/36 while nut firmness ranged from 5.2 for GX1/25 × GX1/25 to 16.7 for GX1/24 × GX1/24 (Table 1)./p>