Hordeum brachyantherum , известный под общим названием луговой ячмень , является разновидностью ячменя . Он произрастает в западной части Северной Америки от Аляски до северной Мексики, в прибрежных районах крайнего востока России (Камчатка) и в небольшом прибрежном районе Ньюфаундленда .
Hordeum brachyantherum | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | Plantae |
Клэйд : | Трахеофиты |
Клэйд : | Покрытосеменные |
Клэйд : | Однодольные |
Клэйд : | Коммелиниды |
Заказ: | Poales |
Семья: | Poaceae |
Подсемейство: | Pooideae |
Род: | Ордеум |
Разновидность: | H. brachyantherum |
Биномиальное имя | |
Hordeum brachyantherum Невский |
Диплоидный cytotype происходит только в Калифорнии , по всему штату, в то время как и везде растения тетраплоид .
Это многолетняя кустарниковая трава, достигающая метра в высоту. У него компактные узкие соцветия от 8 до 10 сантиметров длиной и пурпурного цвета. Как и у других ячменя, колоски бывают тройными. У него два маленьких, часто стерильных боковых колоска на цветоножках и более крупный плодородный центральный колосок без цветоножки.
Основная информация
Hordeum brachyantherum относится к семейству злаковых Poaceae , роду Hordeum . Существует два распространенных цитотипа Hordeum brachyantherum . Диплоиды в основном произрастают в Калифорнии, тетраплоиды широко распространены во всем мире. Полиплоидия очень распространена у растений. Полиплоидизация играет важную роль в эволюции растений, она обычно используется в сельском хозяйстве для развития новых фенотипов. [1] Полиплоидизация также происходит естественным образом в популяциях растений. В 1980 году , редкая форма гексаплоидная из Hordeum brachyantherum был обнаружен в Калифорнии в популяциях диплоидных и тетраплоидных Hordeum brachyantherum . Было высказано предположение, что эта гексаплоидная форма возникла в результате скрещивания диплоидного Hordeum marine и тетраплоидного Hordeum brachyantherum ssp. brachyantherum с последующим удвоением хромосомы. [2] Полиплоидизация может привести к видообразованию, потому что репродуктивная изоляция может развиться между гексаплоидом и тетраплоидом или диплоидом из-за ошибки выравнивания во время мейоза.
Гомология
Hordeum содержит ген под названием хордоиндолин, который включает твердость зерна и антимикробную активность. Поскольку пшеница содержит гомологичный ген под названием пуроиндолин , был сделан вывод, что Hordeum и пшеница имели общего предка в процессе эволюции. Новые варианты генов хордоиндолина были обнаружены у Hordeum brachyantherum . Было высказано предположение, что новые гены возникли из-за дупликации генов на ранней стадии дивергенции рода Hordeum . Некоторые из несинонимичных мутаций являются полезными и показывают общее улучшение противогрибковой активности. [3] Эти несинонимичные мутации обеспечивают материал для эволюции, потому что естественный отбор может отбирать организмы, обладающие этими мутациями, и изменять частоту аллелей с течением времени.
Соленость
Естественный отбор также может влиять на толерантность к засолению многих растений. Высокая засоленность может отрицательно сказаться на прорастании, росте и выживании растений. Таким образом, в ходе эволюционного процесса, включая естественный отбор, некоторые растения развили морфологические и физиологические адаптации, чтобы жить в условиях высокой засоленности. Влияние засоления на скорость прорастания показывает как межвидовые, так и внутривидовые вариации. По сравнению с другими многолетними растениями, такими как Agrostis stolonifera , Hordeum brachyantherum более переносится при высокой засоленности. Длина проростков и длина корней или побегов по-разному реагируют на высокое засоление. На длину проростков Hordeum brachyantherum более негативно влияет высокая соленость. [4] Внутривидовые вариации способности переносить повышенную соленость среди популяций Hordeum brachyantherum могут быть результатом генетической изменчивости, которая подчеркивает основу эволюции Hordeum brachyantherum .
Экология
Одна из основных функций многолетних растений - восстановление земли и экосистемы. Hordeum brachyantherum используется для восстановления естественных многолетних лугов в Калифорнии и уменьшения плотности неместных однолетних растений. Многолетние растения могут быстро восстанавливать микробную биомассу почвы на пастбищах благодаря запасу углерода, поддерживаемому многолетними растениями. На видовое разнообразие и состав восстановление не повлияет, однако относительная доля биомассы аборигенных растений увеличилась на восстановленных многолетних пастбищах. [5]
Рекомендации
- ^ Мейсон А.С. и Бэтли Дж. (2015) Создание новых межвидовых гибридных и полиплоидных культур. Тенденции в биотехнологии 33 (8): 436-441
- ^ Komatsuda Т, Саломон В, Bothmer RV. (2009) Эволюционный процесс Hordeum brachyantherum 6x и родственных тетраплоидных видов, выявленный последовательностями ядерной ДНК. Селекция 59 (5): 611-616.
- ^ Terasawa Y, Takata К, Т Анаи, Икеда ТМ. (2013) Идентификация и распространение гомологов гена варианта пуроиндолина b-2 в Hordeum. Genetica 141 (7-9): 359-368.
- ^ Janousek CH, Folger CL. (2013) Межвидовые вариации в влиянии засоления на прорастание растений приливных водно-болотных угодий северо-западной части Тихого океана. Водная ботаника 111: 104-111.
- ^ Potthoff M, Джексон LE, Steenwerth KL, Рамирес I, Стромберг MR, Ролстон DE. (2005) Биологические и химические свойства почвы на восстановленных многолетних пастбищах в Калифорнии. Реставрационная экология 13 (1): 61-73.