Biosystematics of crop-weed complexes

Summary

Many crops have conspecific or congeneric weedy relatives with which they are sympatric in part at least of their range. The crop may have been domesticated from plants similar to the modern weedy types; or the modern weeds may be derived from the crop (often through natural hybridisation); or crop and weed may have diverged simultaneously from a shared wild ancestor. Gene flow between the crop and its companion weed may be limited; or considerable but predominantly in one direction; or extensive in both directions, crop to weed and weed to crop. Phylogenetic relationships and the extent of gene exchange between crop and weed affect the amount of genetic diversity and the likelihood that weed populations will provide a source of useful characters for improvement of the crop, hence are relevant in collection and conservation of crop genetic resources. Gene exchange and the strength of the selection pressures operating to keep crop and weed distinct also affect the probability that genes of adaptive value to crop and weed respectively will be linked, which can greatly hamper use of weedy relatives in plant breeding programmes.

Zusammenfassung

Viele Kulturpflanzen haben Unkrautverwandte derselben Art oder Gattung, mit denen sie zumindest in einem Teil ihres Areals sympatrisch verbreitet sind. Die Kulturpflanze kann durch die Domestikation von Pflanzen entstanden sein, die den modernen Unkrauttypen ähnlich sind, oder die modernen Unkräuter können sich von der Kulturpflanze abgeleitet haben (häufig durch natürliche Hybridisation), oder die Kulturpflanze und das Unkraut können sich gleichzeitig aus einem gemeinsamen wilden Vorfahren entwickelt haben. Der Genfluß zwischen der Kulturpflanze und seinem zugehörigen Unkraut kann begrenzt oder beträchtlich, aber in einer Richtung vorherrschend, oder in beiden Richtungen, von der Kulturpflanze zum Unkraut und vom Unkraut zur Kulturpflanze, bedeutend sein. Die phylogenetische Verwandtschaft und die Größe des Genaustausches zwischen der Kulturpflanze und dem Unkraut beeinflussen den Umfang der genetischen Vielfalt sowie die Wahrscheinlichkeit, daß Unkrautpopulationen eine Quelle von nützlichen Merkmalen für die Verbesserung der Kulturpflanze sein werden, also wichtig für die Sammlung und Konservierung der genetischen Ressourcen von Kulturpflanzen sind. Genaustausch und Stärke des Selektionsdruckes, die die Trennung von Kulturpflanze und Unkraut bewirken, beeinflussen die Wahrscheinlichkeit, mit der Gene mit Anpassungswert in der Kulturpopulation bzw. in der Unkrautpopulation gekoppelt werden, was im letzten Falle die Verwendung von Unkrautverwandt en in Kreuzungsprogrammen beträchtlich behindern kann.

Краткое содержание

Многие культурные ра стения имеют сородич ей того же вида или рода, являющихся сорнякам и, которые, по крайней м ере в некоторых частях аре ала, встречаются симпатр ически. Культурное ра стение, путëм одомашнивания, могло произойти от ра стений, сходных с совр еменными сорвнковыми типами. С другой стороны, совр еменный сорняк мог пр оизойти от культурного растени я (часто путëм естестве нной гибридизации). И н аконец, культурное и сорное растения могли возни кнуть оба от какого-то общего дикорастущего предк а. Циркуляция генов меж ду культурными расте ниями и родственными сорняк ами может быть органичен а или значительна, пре обладая или в одном направлении или в обо их, т. е. от культурного растения к сорняку и от сорняка к культурному растен ию. Филогенетическое родство и масштаб генного обмена между культур ным растением и сорня ком влияют на размах генетическ ого многообразия и на вер оятность того, что сор няковая популяция может стать источником пол езных признаков для у лучшения культурного растени я. Тогда эта популяция о казывается ценной дл я сборов и сохранения генетиче ских ресурсов. Генный обме н и сила селекционног о давления, которые обуславливают расхо ждение культурной и с орной популяций, влияют на вероятность сцеплен ия генов, имеющих адап тационную ценность, или в культу рной, или в сорной популяци ях, что может, в последн ем случае, значительно усложнить использов ание родственных сор ных растений в селекционных программах.