Untersuchungen zur Entwicklung der apomiktischen Fortpflanzungsweise bei Futtergräsern

Zusammenfassung

Die Untersuchungen wurden mit vorselektierten „sexuellen“ und „apomiktischen“ Klonen vonPoa pratensis sowie mit ausgewählten F₁-Bastarden zwischenLolium- undFestuca-Arten durchgeführt. Die folgenden Ergebnisse sind erzielt worden:

• 1. Die Erfassung des Anteils polyembryonaler Samen in Samennachkommenschaften kann beiP. pratensis nicht als Test zur Einschätzung der Apomixierate genutzt werden.

• 2. Der phänotypische Vergleich zwischen Mutterpflanze und Nachkommen konnte durch die Isoenzymanalyse (Esterase- und Peroxydaseisoenzyme) ergänzt und präzisiert werden.

• 3. Nach Blattapplikation von 2,4,5-T erhöhte sich bei einem „sexuellen“ Klon die Apomixierate, nach Wurzelapplikation von 4-CPA und GA3 verringerte sie sich bei einem „apomiktischen“ Klon.

• 4. Bei einem „apomiktischen“ Klon bewirkten höhere Temperaturen, bei einem anderen niedrigere Temperaturen jeweils in Verbindung mit Kurztag eine Verringerung der Apomixierate.

• 5. Bei gering fertilenFestuca-Artbastarden wurde nach Wurzelapplikation durch NAA und GA3 die Fertilität zum Teil erhöht, bei anderenFestuca-Artbastarden durch NAA und BAP verringert. Ob die Erhöhung der Fertilität auf der Induktion apomiktischer Samenbildung beruht, muß in weiteren Untersuchungen geklärt werden.

Durch die Behandlung mit verschiedenen Effektoren wurden spezifische, vom Idiotyp abhängige Wirkungen erzielt. Da die Untersuchungen an einer relativ geringen Individuenanzahl erfolgten, können die getroffenen Aussagen jedoch nicht ohne weiteres verallgemeinert werden.

Summary

Pre-selected “sexual” and “apomictic” clones ofPoa pratensis as well as F₁ hybrids betweenLolium andFestuca species were used in these studies. The following results were obtained:

• 1. Checking the share of polyembryonic seeds in a progeny is not a useful test inP. pratensis for estimating the rate of apomictic seed formation.

• 2. The phenotypic comparison between mother plants and progenies could be supported effectively by analysing isoenzymes (esterase and peroxidase).

• 3. Application of 2,4,5-T to the leaves of a “sexual” clone increased, whereas application of 4-CPA and GA3 to the roots of an “apomictic” clone decreased the degree of apomixis.

• 4. A decrease of the degree of apomixis was caused in one “apomictic” clone by higher temperatures, in another one by lower temperatures, both in connection, with short-day conditions.

• 5. Increased fertility was observed in some cases after application of NAA and GA3 to the roots of low-fertile interspecificFestuca hybrids, but decreased fertility in some other cases, on the other hand, by application of NAA and BAP. Further studies are necessary for deciding whether the increased fertility was caused by induced apomictic seed development.

• 6. In completely sterileLolium-Festuca hybrids, the treatments with different effectors were unsuccessful in inducing seed-set. Treatments with various effectors gave specific effects, dependent on the idiotyp. Because of the rather low number of individuals which could be studied, however, the findings cannot be generalized without reservation.

Краткое содержание

Исследования провод ились на предварител ьно селекционированных «сексуальных» и «апомиктических» к лонахРоа pratensis, а также на некоторых гибридах первого поколения ме жду видамиLolium иFestuca. Были получены следующие результаты.

• 1. Учет доли полиэмбрио нальных семян в семен ных потомствах нельзя ис пользовать для мятлика лугового как тест для оценки ст епени апомиксиса.

• 2. Фенотипическое срав нение материнского р астения и потомков было дополн ено и уточнено анализом и зоэнзимов (эстеразы и пероксидазы).

• 3. Нанесенная на листья 2,4,5-трихлорфеноксиуксу сная кислота повысила сте пень апомиксиса у одного « сексуального» клона, а поданные через корни 4-хлорфеноксиуксусна я кислота и гибберелл ин 3 уменьшили таковую у о дного «апомиктического» к лона.

• 4. При воздействии высо ких температур у одно го «апомиктического» к лона понизилась степень апомиксиса, а у другого понижение н аблюдалось при воздействии низких температур (об а раза в связи с коротк им днем).

• 5. У слабофертильных ме жвидовых гибридов ов сяницы после подачи через ко рни нафтилуксусной кисл оты и гиббереллина 3 фе ртильность частично повысилась, а у других гибридов ов сяницы под влиянием нафтилуксусной кисл оты и бензиламинопурина фертильность понизи лась. Обусловлено ли повыш ение фертильности индукц ией апомиктического образования семян, должно выяснит ься в дальнейших опытах.

• 6. У полностью стерильн ых гибридов плевела с овсяницей образования семян не удалось индуцироват ь.

Обработка различным и эффекторами привел а к специфичным, зависим ым от идиотипа, результата м. Так как исследовани я велись на относительно малом числе осо.бей, то получ енные результаты не м огут быть обобщены без оговоро к.