Αξιολόγηση ελληνικών ποικιλιών σκληρού σιταριού για αντοχή στην ξηρασία

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την αντοχή επτά ελληνικών ποικιλιών σκληρού σιταριού στην ξηρασία, χρησιμοποιώντας πολυαιθυλενική γλυκόλη (PEG) για την προσομοίωση των συνθηκών υδατικής καταπόνησης σε ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκηπίου. Οι ποικιλίες που εξετάστηκαν είναι οι Άννα, Άθως, Ελπίδα, Θράκη, Μεξικάλι, Σίφνος και Παπαδάκη. Καταγράφηκαν διάφορα αγρονομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά όπως το ύψος του φυτού, το μήκος του στάχυος με άγανα, το μήκος του στάχυος, η συγκέντρωση προλίνης και η απόδοση σε σπόρο, σε διαφορετικά επίπεδα υδατικής καταπόνησης. Το πείραμα ανέδειξε σημαντικές διαφορές στις αποδόσεις και σε φυσιολογικές αντιδράσεις, γεγονός που επιβεβαιώνει τη μεγάλη επίδραση του γενοτύπου στην αντίδραση των φυτών σκληρού σιταριού στην υδατική καταπόνηση. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης διακύμανσης (ANOVA) έδειξαν ότι οι ποικιλίες παρουσίασαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές στη συγκέντρωση προλίνης, με την ποικιλία Άθως να εμφανίζει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση προλίνης, ένδειξη αυξημένης ανοχής σε καταπονήσεις λόγω ξηρασίας, ενώ όλες οι ποικιλίες εμφάνισαν την μεγαλύτερη συγκέντρωση προλίνης στην αυξημένη συγκέντρωση PEG. Η απόδοση σε σπόρο και η συγκέντρωση προλίνης είναι κρίσιμοι δείκτες για την επιλογή ποικιλιών με ανθεκτικότητα στην ξηρασία. Διαπιστώθηκε ότι η χρήση PEG είχε σημαντική επίδραση και στην απόδοση σπόρου, με τις ποικιλίες Άννα και Θράκη να διακρίνονται για την ικανότητά τους να διατηρούν υψηλές αποδόσεις υπό συνθήκες υδατικής καταπόνησης. Επίσης, παρατηρήθηκε ότι το μήκος του στάχυος με άγανα, το μήκος στάχυος και το ύψος του φυτού επηρεάστηκαν στατιστικώς σημαντικά με την αύξηση της συγκέντρωσης της PEG, ενώ οι ποικιλίες που διατήρησαν μεγαλύτερες τιμές σε αυτά τα χαρακτηριστικά φαίνεται να παρουσιάζουν μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα στην ξηρασία. Τα συμπεράσματα της μελέτης τονίζουν την ανάγκη για συνεχιζόμενη βελτίωση των ποικιλιών με στόχο την ανθεκτικότητα στην ξηρασία, ειδικά για την αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών και της μειωμένης διαθεσιμότητας νερού. Η μελέτη επιβεβαιώνει τη δυνατότητα χρήσης της προλίνης και της PEG ως εργαλεία για τη βελτιστοποίηση της επιλογής γενοτύπων ανθεκτικών στην ξηρασία. Προτείνεται περαιτέρω διερεύνηση σε ευρύτερη κλίμακα για να αξιολογηθεί η σταθερότητα των ευρημάτων αυτών σε διάφορες κλιματικές συνθήκες. The present thesis examines the drought tolerance of seven Greek varieties of durum wheat using polyethylene glycol (PEG) to simulate water stress conditions in a controlled greenhouse environment. The varieties studied were Anna, Athos, Elpida, Thrace, Mexikali, Sifnos, and Papadakis. Various agronomic and physiological traits were recorded, such as plant height, spike length with awns, spike length, proline concentration, and grain yield under different levels of water stress. The experiment revealed significant differences in yield and physiological responses, confirming the considerable impact of genotype on durum wheat response to water stress. The results of the analysis of variance (ANOVA) showed statistically significant differences in proline concentration among varieties, and Athos variety exhibiting the highest proline concentration, indicating increased drought tolerance. All varieties showed the highest proline concentration at the highest PEG level. Yield and proline concentration were critical indicators for the selection of varieties for drought tolerance. It was found that PEG application significantly affected grain yield, and Anna and Thrace varieties standing out for their ability to maintain high yields under water stress conditions. Furthermore, spike length with awns, spike length, and plant height were significantly affected by increased PEG concentrations, while the varieties that maintained higher values in these traits seem to have better adaptability to drought. The study's conclusions emphasize the need for continuous improvement of varieties aimed at drought tolerance, especially in addressing climate change and reduced water availability. The study confirms the potential of using proline and PEG as tools to optimize the selection of drought-resistant genotypes. Further research on a broader scale is recommended to assess the stability of these findings across diverse climatic conditions.