Шеноподиум берландиери - Chenopodium berlandieri

Шеноподиум берландиери
Шеноподиум берландиери NPS-1.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Порядок:Caryophyllales
Семья:Amaranthaceae
Род:Chenopodium
Виды:
C. berlandieri
Биномиальное имя
Шеноподиум берландиери

Шеноподиум берландиери, также известные под общими именами гусиная лапка,[1] Huauzontle, баранина, и ягненок является годовой травянистое растение в семье Amaranthaceae.

Вид широко распространен в Северная Америка, где его ассортимент простирается от Канада на юг к Мичоакан, Мексика. Он есть в каждом Штат США Кроме Гавайи.[2] Это быстрорастущее прямостоячее растение может достигать высоты более 3 м. Его можно отличить от большинства других представителей этого большого рода по семенам с ячеистыми ямами и зубчатыми, более или менее равномерно лопастными нижними листьями.[3]

Хотя широко считается сорняк, этот вид когда-то был одним из нескольких растений, выращиваемых Коренные американцы в доисторический Северная Америка как часть Восточный агрокомплекс. C. berlandieri был одомашненный псевдозерновой урожай, аналогичный близкородственному Лебеда C. quinoa.[4][5] Его по-прежнему выращивают в Мексике как псевдозерновой, как листовой овощ, и для его брокколи -любить цветущие побеги.

Морфология

Лист C. berlandieri

Семена

Chenopodium семена различаются по форме между линзовидными и цилиндрический.[6] Линзовидная форма более типична для диких представителей этого вида, в то время как цилиндрические семена (которые, как говорят, имеют «усеченный край») преобладают у одомашненных разновидностей.[6][7]

Питательный перисперм ткань окружена эмбрион по краю семян. В корешок слегка выступает, создавая видимую неровность длина окружности семени (так называемый «клюв»).[8] Перисперм и зародыш окружены тремя слоями: внутренний эпидермис, то внешний эпидермис, а околоплодник. Внутренний эпидермис также называют тегмен. Внешний эпидермис является синонимом Testa. Вместе внешний и внутренний эпидермис составляют семенная оболочка. В Chenopodium В литературе термины «внешний эпидермис», «семенная оболочка» и «кожура» часто используются как синонимы.[6]

Перикарпий часто раскрывающийся, но у некоторых разновидностей не раскрывается.[9] У одомашненных сортов семенная оболочка может быть уменьшена или отсутствовать.[6] Считается, что однородные сообщества семян с оболочкой менее 20 мкм представляют одомашненную популяцию.[7][8][6] И наоборот, дикие популяции, как правило, дают семена с семенной оболочкой толщиной более 20 мкм.[7][8]

Таксономия

Вид включает два подвид: the тип подвиды (т.е. С. б. ssp. Berlandieri) и С. б. ssp. Nuttalliae.[10] Последний, который также известен под общим названием Huauzontle, Хуаутили и Мурашка Наттолла,[11] Одомашненный сорт, выращиваемый в Мексике.

Целых шесть сохранившийся разновидности из С. б. ssp. Berlandieri были выявлены:[3]

  • С. б. subsp. Berlandieri var. Berlandieri
  • С. б. subsp. Berlandieri var. boscianum
  • С. б. subsp. Berlandieri var. Bushianum (Мурашка Буша)
  • С. б. subsp. Berlandieri var. макрокалиций
  • С. б. subsp. Berlandieri var. пазуха
  • С. б. subsp. Berlandieri var. zschackii (Мурашка Зшака)

Вымершая разновидность хорошо документирована, хотя может представлять более одного таксона:[12]

  • С. б. subsp. jonesianum

Кроме того, сорта из С. б. Nuttalliae подвиды бывают:[10][13]

  • 'Huauzontle' - этот сорт - более поздний сорт, используемый в коммерческом выращивании для брокколи -подобный урожай. Это «голая» разновидность, и ее толщина составляет всего 2-7 мкм (например, человеческий волос шириной около 100 мкм).
  • 'Чиа' - Выращиваемый как зерновая культура, этот сорт сокращается и выращивается только на местном уровне. Он также имеет очень тонкую семенник, хотя и немного толще предыдущего - 10-20 мкм.
  • 'Quelite' - этот сорт выращивают из-за шпинат -подобные листья.

Вид способен к гибридизация с соответствующими введенными Европейский Chenopodium альбом, на который он похож, давая гибриду C. × variabile Эллен.[14]

Одомашнивание

C. berlandieri это прародитель из всех одомашненный Chenopodium сорта в Северной и Южной Америке.[4][15][16][2] В доисторической восточной части Северной Америки он был частью Восточного сельскохозяйственного комплекса, набора культурных и одомашненных видов, которые поддерживали сидячий и мигрирующие популяции на протяжении тысяч лет.[17][18] Археологические данные показывают, что этот вид активно добывался как дикое растение в восточной части Северной Америки еще в 6500 году до нашей эры.[6] К 1700 году до нашей эры это растение явно было одомашнено как псевдозерновая культура.[17] Название одомашненного сорта С. б. ssp. jonesianum.[12] Самые старые свидетельства одомашнивания получены из тайники тонко-семенников из каменные убежища в Плато Озарк и Бассейн реки Огайо.[9][17] Гусиную лапку перестали выращивать на большей части востока Северной Америки примерно во время Европейский контакт.[10] Единственная известная потенциальная историческая запись С. б. ssp. jonesianum является c.a. 1720 аккаунт Антуан Симон Ле Паж дю Пратц.[6] По словам Ле Пейджа, народ натчезов культивировал зерновой урожай называется Choupichoul это было вкусно, питательно, очень продуктивно и требовало минимального человеческого труда.[19] Многочисленные доказательства предполагают, что эта культура была одомашненной разновидностью C. berlandieri.[6]

Хотя культивирование исчезло в восточной части Северной Америки, С. б. subsp. Nuttalliae продолжает выращиваться как одомашненная культура в Мексике.[2] Три разновидности подвида выращивают как псевдозерновые, как листовой овощ, и для его цветущие побеги, похожие на брокколи соответственно.[10][13]

Принципиальное различие между дикими и одомашненными формами CГеноподиум толщина семенной кожуры. У одомашненных сортов за счет селективное давление при одомашнивании количество семенников меньше 20 микроны толстый; Толщина семенников диких ченопод составляет от 40 до 60 микрон.[6][20] Эта морфологическая характеристика присуща современным культурным ченоподам. С. б. subsp. Nuttalliae и археологические образцы С. б. ssp. jonesianum.[21] Генетические исследования показали, что культурные формы восточно-североамериканских и мексиканских генетическая дистанция между ними.[15] Несмотря на первоначальное предположение об одном событии одомашнивания, консенсус в этой области теперь поддерживает как минимум два независимых события одомашнивания в Северной Америке.[10] Так же, C. berlandieriЮжноамериканский филиал, вероятно, пережил как минимум два независимых события приручения, оба из которых называются C. quinoa.[22][4][23]

Chenopodium berlandieri растет возле кучи древесины в Онтарио, Канада.
Шеноподиум берландиери растет возле кучи дерева в Онтарио, Канада.

Статус сорняков

Chenopodium виды являются одной из самых серьезных угроз для сельского хозяйства в Северной Америке и во всем мире.[24] В большинстве исследований упоминаются европейские виды C. альбом как устойчивый к гербицидам угроза сорняков.[25][26][27] Статус сорняков и толерантность к гербицидам C. berlandieri неясно из-за сложности различения видов в подразделах Leiosperma (т.е. C. альбом ) и Целлюлата (т.е. C. berlandieri).[28][29]

Поскольку культивирование квиноа распространилось по всему миру, оно проникло в географические регионы с сохранившимися дикими популяциями близких родственников, включая C. berlandieri в Северной Америке и C. альбом в другом месте. Близость вида позволяет перекрестное опыление и формирование посевно-сорной комплекс.[30] Генетическая интрогрессия часто вызывает дегенерацию как сельскохозяйственных культур, так и дикорастущих растений;[31][32][33] однако это также может быть возможностью для выведения новых сортов сельскохозяйственных культур.[34] Примечательно, что появляющаяся квиноа и C. berlandieri Комплекс растение-сорняк отражает доисторическое генетическое взаимодействие одомашненных и диких ченопод в восточной части Северной Америки.[7]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "Список BSBI 2007". Ботаническое общество Великобритании и Ирландии. Архивировано из оригинал (XLS) на 2015-01-25. Получено 2014-10-17.
  2. ^ а б c Уилсон, Хью Д. (1990-07-01). «Quinua и родственники (Chenopodium sect.Chenopodium subct.Celluloid)». Прикладная ботаника. 44 (3): 92–110. Дои:10.1007 / BF02860478. ISSN  0013-0001. S2CID  38936326.
  3. ^ а б Клемантс, Стивен Э .; Мосякин, Сергей Л. (2004), "Chenopodium berlandieri", во Флоре Редакционного комитета Северной Америки, ред. 1993+ (ред.), Флора Северной Америки, 4, Нью-Йорк и Оксфорд: Oxford University Press, стр. 294
  4. ^ а б c Джарвис, Дэвид Э .; Хо, Юнг Швен; Лайтфут, Дэмиен Дж .; Schmöckel, Sandra M .; Ли, Бо; Borm, Theo J. A .; Охьянаги, Хадзиме; Минета, Кацухико; Мичелл, Крейг Т. (февраль 2017 г.). «Геном Chenopodium quinoa». Природа. 542 (7641): 307–312. Bibcode:2017Натура.542..307J. Дои:10.1038 / природа21370. ISSN  1476-4687. PMID  28178233.
  5. ^ Fritz, Gayle J .; Bruno, Maria C .; Langlie, BrieAnna S .; Смит, Брюс Д .; Кистлер, Логан (2017). Социальные перспективы древних жизней на основе палеоэтноботанических данных. Спрингер, Чам. С. 55–75. Дои:10.1007/978-3-319-52849-6_3. ISBN  9783319528472.
  6. ^ а б c d е ж г час я Смит, Брюс Д. (2007). Реки перемен: очерки о раннем земледелии в восточной части Северной Америки. Cowan, C. Wesley, 1951-, Hoffman, Michael P. Tuscaloosa: University of Alabama Press. ISBN  978-0817354251. OCLC  712992803.
  7. ^ а б c d Гремиллион, Кристен Дж. (Июль 1993 г.). «Урожай и сорняки в доисторической восточной части Северной Америки: пример Chenopodium». Американская древность. 58 (3): 496–509. Дои:10.2307/282109. ISSN  0002-7316. JSTOR  282109.
  8. ^ а б c Гремиллион, Кристен Дж. (1993). «Эволюция морфологии семян у одомашненных Chenopodium: археологический пример». Журнал этнобиологии. 13: 149–169.
  9. ^ а б Аш, Дэвид Л; Аш, Нэнси Б. (1977). «Chenopod as cultigen: переоценка некоторых доисторических коллекций из восточной части Северной Америки». Мидконтинентальный журнал археологии: 3–45.
  10. ^ а б c d е Смит, Брюс Д. (2006). «Восточная часть Северной Америки как независимый центр одомашнивания растений». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 103 (33): 12223–12228. Bibcode:2006ПНАС..10312223С. Дои:10.1073 / pnas.0604335103. ЧВК  1567861. PMID  16894156.
  11. ^ "Шеноподиум берландиери Moq ". Информационная сеть по ресурсам зародышевой плазмы (GRIN). Служба сельскохозяйственных исследований (ARS), Министерство сельского хозяйства США (USDA). Получено 2009-01-03.
  12. ^ а б Смит, Брюс Д. (1985). "Chenopodium Berlandieri SSP. Jonesianum: свидетельства для одомашнивания Хопвелла из Пещеры Эш, Огайо". Юго-Восточная археология. 4 (2): 107–133. JSTOR  40712807.
  13. ^ а б Уилсон, Хью Д .; Хайзер младший, Чарльз Б.; Хейзер, Чарльз Б. (1979), «Происхождение и эволюционные отношения Huauzontle» (Chenopodium nuttalliae Саффорд), одомашненный ченопод из Мексики », Американский журнал ботаники, 66 (2): 198–206, Дои:10.2307/2442525, JSTOR  2442525
  14. ^ Клемантс, Стивен Э .; Мосякин, Сергей Л. (2004), "Альбом Chenopodium", во Флоре Редакционного комитета Северной Америки, ред. 1993+ (ред.), Флора Северной Америки, 4, Нью-Йорк и Оксфорд: Oxford University Press, стр. 296
  15. ^ а б Кистлер, Логан; Шапиро, Бет (01.12.2011). «Древняя ДНК подтверждает местное происхождение одомашненных ченопод в восточной части Северной Америки». Журнал археологической науки. 38 (12): 3549–3554. Дои:10.1016 / j.jas.2011.08.023.
  16. ^ Колано, Божена; Макканн, Джейми; Орзеховская, Майя; Сивинская, Дорота; Темщ, Ева; Вайс-Шнейвайс, Ханна (2016). «Молекулярные и цитогенетические доказательства аллотетраплоидного происхождения Chenopodium quinoa и C. berlandieri (Amaranthaceae)». Молекулярная филогенетика и эволюция. 100: 109–123. Дои:10.1016 / j.ympev.2016.04.009. PMID  27063253.
  17. ^ а б c Смит, Брюс Д .; Ярнелл, Ричард А. (21 апреля 2009 г.). «Первоначальное формирование комплекса местных сельскохозяйственных культур на востоке Северной Америки в 3800 г. до н.э.». Труды Национальной академии наук. 106 (16): 6561–6566. Дои:10.1073 / pnas.0901846106. ISSN  0027-8424. ЧВК  2666091. PMID  19366669.
  18. ^ Фриц, Гейл Дж. (2014). «Восточная часть Северной Америки: независимый центр сельскохозяйственных истоков». В Смит, Клэр (ред.). Энциклопедия мировой археологии. Springer Нью-Йорк. С. 2316–2322. Дои:10.1007/978-1-4419-0465-2_2194. ISBN  9781441904263.
  19. ^ Ле Паж дю Пратц, Антуан С. (1758). Histoire de la Louisiane. Париж.
  20. ^ Смит, Брюс Д. (1995), Возникновение сельского хозяйства, Нью-Йорк: Научная американская библиотека, стр. 184
  21. ^ Уилсон, Хью Д. (1981-04-01). "Одомашненный шеноподиум обитателей Озаркского Утеса". Прикладная ботаника. 35 (2): 233–239. Дои:10.1007 / BF02858690. ISSN  0013-0001. S2CID  23606041.
  22. ^ Risi, J.C .; Галвей, Н. В. (1989-04-01). «Структура генетического разнообразия лебеды зерновых культур Анд (Chenopodium quinoa Willd). I. Связи между характеристиками». Euphytica. 41 (1–2): 147–162. Дои:10.1007 / BF00022424. ISSN  0014-2336. S2CID  1338966.
  23. ^ Уилсон, Хью Д. (1988-10-01). «Биосистематика Quinua I: домашние популяции». Прикладная ботаника. 42 (4): 461–477. Дои:10.1007 / BF02862791. ISSN  0013-0001. S2CID  27220986.
  24. ^ Куча, Ян (2014). «Устойчивые к гербицидам сорняки». Комплексная борьба с вредителями. Спрингер, Дордрехт. С. 281–301. Дои:10.1007/978-94-007-7796-5_12. ISBN  9789400777958.
  25. ^ Тиль, Хайке; Варрельманн, Марк (01.02.2014). «Идентификация новой мутации psbA сайта-мишени PSII, приводящей к замене аминокислоты D1 Leu218Val в белке Chenopodium albumD1, и сравнение с профилями перекрестной резистентности известных модификаций в положениях 251 и 264». Наука о борьбе с вредителями. 70 (2): 278–285. Дои:10.1002 / ps.3556. ISSN  1526-4998. PMID  23576399.
  26. ^ Гибсон, Дэвид Дж; Янг, Брайан Джи; Оуэн, Майкл Д.К.; Гейдж, Карла Л.; Мэтьюз, Джозеф Л; Джордан, Дэвид Л; Шоу, Дэвид Р.; Веллер, Стивен С; Уилсон, Роберт Дж (2016-04-01). «Сравнительное исследование устойчивых к глифосату систем земледелия в Соединенных Штатах. Часть 7: Влияние стратегии борьбы с сорняками (практика производителей в сравнении с академическими рекомендациями) на семенной банк почвы для сорняков в течение 6 лет». Наука о борьбе с вредителями. 72 (4): 692–700. Дои:10.1002 / пс. 4039. ISSN  1526-4998. PMID  25974869.
  27. ^ Рахман, Анис; Джеймс, Тревор; Тролов, Михаил (01.06.2014). «Характеристики и борьба с устойчивыми к дикамбе ягнятами обыкновенными (Chenopodium album)». Биология и борьба с сорняками. 14 (2): 88–98. Дои:10.1111 / wbm.12036. ISSN  1445-6664.
  28. ^ Уилсон, Хью Д. (1980). «Искусственная гибридизация видов секты Chenopodium. Chenopodium». Систематическая ботаника. 5 (3): 253–263. Дои:10.2307/2418372. JSTOR  2418372.
  29. ^ Охри, Дипак (01.08.2015). «Таксономическая загадка комплекса Chenopodium album L. (Amaranthaceae)». Ядро. 58 (2): 131–134. Дои:10.1007 / s13237-015-0143-2. ISSN  0029-568X. S2CID  12855835.
  30. ^ Wilson, H .; Манхарт, Дж. (1 июня 1993 г.). «Генетический поток сельскохозяйственных культур / сорняков: Chenopodium quinoa Willd. And C. berlandieri Moq». Теоретическая и прикладная генетика. 86 (5): 642–648. Дои:10.1007 / BF00838721. ISSN  0040-5752. PMID  24193715. S2CID  6123787.
  31. ^ Енчевски, Эрик; Ронфорт, Жоэль; Шевр, Анн-Мари (2003). «Поток генов от сельскохозяйственных культур к диким, интрогрессия и возможные эффекты приспособленности трансгенов». Исследования экологической биобезопасности. 2 (1): 9–24. Дои:10.1051 / ebr: 2003001. ISSN  1635-7922. PMID  15615064.
  32. ^ Дарменси, Х. (1 февраля 1994 г.). «Влияние гибридов между генетически модифицированными культурными растениями и родственными им видами: интрогрессия и засоренность». Молекулярная экология. 3 (1): 37–40. Дои:10.1111 / j.1365-294X.1994.tb00040.x. ISSN  1365–294X.
  33. ^ Мюллер, Натали Дж .; Fritz, Gayle J .; Паттон, Пол; Кармоди, Стивен; Хортон, Элизабет Т. (июль 2017 г.). «Выращивание потерянных культур оригинальной сельскохозяйственной системы восточной части Северной Америки». Природа Растения. 3 (7): 17092. Дои:10.1038 / nplants.2017.92. ISSN  2055-0278. PMID  28696428. S2CID  24538022.
  34. ^ Джарвис, Девра I .; Ходжкин, Тоби (1999-12-01). «Дикие родственники и сорта сельскохозяйственных культур: обнаружение естественной интрогрессии и фермерский отбор новых генетических комбинаций в агроэкосистемах». Молекулярная экология. 8 (1): S159 – S173. Дои:10.1046 / j.1365-294X.1999.00799.x. ISSN  1365–294X. PMID  9919705.

дальнейшее чтение

  • Everitt, J.H .; Lonard, R.L .; Литтл, C.R. (2007), Сорняки в Южном Техасе и Северной Мексике, Лаббок: издательство Техасского технического университета. ISBN  0-89672-614-2

внешние ссылки