Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.14279/11054
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorKatsiotis, Andreas-
dc.contributor.authorKyratzis, Angelos-
dc.date.accessioned2018-05-16T08:33:34Z-
dc.date.available2018-05-16T08:33:34Z-
dc.date.issued2017-10-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14279/11054-
dc.descriptionΟ γενετικός χαρακτηρισμός γενετικών πόρων αποτελεί σημαντική προϋπόθεση για την βελτιστοποίηση των στρατηγικών διατήρησης γενετικού υλικού και την αξιοποίηση του σε προγράμματα βελτίωσης. Η φαινοτυπική αξιολόγηση κάτω από διαφορετικά περιβάλλοντα επιτρέπει την εκτίμηση της παραλλακτικότητας για σημαντικά αγρονομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά και τον υπολογισμό των συσχετίσεων τους με την απόδοση. Οι τεχνολογίες υψηλής απόδοσης, όπως η τηλεπισκόπηση, έχουν αποκτήσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη φαινοτύπηση φυτών επειδή είναι γρήγορες και φτηνές μέθοδοι. Οι κύριοι στόχοι αυτής της διδακτορικής διατριβής ήταν: (1) ο γενετικός χαρακτηρισμός 55 καταχωρήσεων σκληρού σιταριού, συμπεριλαμβανομένων μοντέρνων ποικιλιών από διαφορετικά προγράμματα βελτίωσης και παραδοσιακών ποικιλιών προερχόμενων από την Κύπρο και άλλες περιοχές της Μεσογείου με μικροδορυφόρους, (2) η αξιολόγηση 20 μοντέρνων ποικιλιών για απόδοση και άλλα σημαντικά αγρονομικά χαρακτηριστικά κάτω από διαφορετικές εδαφο-κλιματικές συνθήκες, και (3) η αξιολόγηση της χρησιμότητας μεθόδων υψηλής απόδοσης τηλεπισκόπησης για μαζική φαινοτύπηση κάτω από ένα ξηρό και θερμό περιβάλλον. Οι μικροδορυφόροι κατέδειξαν την ύπαρξη μεγάλης γενετικής παραλλακτικότητας. Οι παραδοσιακές ποικιλίες δημιούργησαν ξεχωριστές ομάδες και παρουσίασαν μεγαλύτερη γενετική παραλλακτικότητα από τις μοντέρνες ποικιλίες ενισχύοντας τη δυνατότητα αξιοποίησης τους στα προγράμματα βελτίωσης. Η μεγαλύτερη γενετική παραλλακτικότητα παρατηρήθηκε στις κυπριακές παραδοσιακές ποικιλίες υποδεικνύοντας την πιθανή ύπαρξη μοναδικής ποικιλομορφίας εντός αυτής της γενετικής δεξαμενής. Μεγάλη γενετική παραλλακτικότητα παρατηρήθηκε και εντός της κυπριακής παραδοσιακής ποικιλίας «Κυπερούντα». Η γενετική ποικιλομορφία ήταν μεγαλύτερη εντός των καταχωρήσεων που διατηρούνται ως ξεχωριστές γραμμές προερχόμενες από ένα στάχυ. Η γενετική διαφοροποίηση των καταχωρήσεων της «Κυπερούντας» και η διαφορετική κατάταξη των καταχωρήσεων με ίδιο όνομα στην ανάλυση συστάδων υποδεικνύει ότι τα δεδομένα συλλογής δεν είναι αξιόπιστος τρόπος για περιορισμό διπλών δειγμάτων. Η φαινοτυπική αξιολόγηση κατέδειξε την ύπαρξη σημαντικής γενετικής παραλλακτικότητας για όλα τα χαρακτηριστικά που εξετάστηκαν, παρόλα αυτά, για τα περισσότερα η επίδραση του περιβάλλοντος ήταν μεγαλύτερη. Παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ του αριθμού σπόρων ανά τ.μ. και της απόδοσης στα περισσότερα περιβάλλοντα και οι συσχετίσεις ήταν μεγαλύτερες στα δύο περιβάλλοντα με τη χαμηλότερη απόδοση. Ο αριθμός σπόρων ανά στάχυ ήταν το χαρακτηριστικό που συστηματικά συσχετιζόταν σημαντικά με τον αριθμό σπόρων ανά τ.μ. Παρατηρήθηκαν επίσης αρνητικές συσχετίσεις μεταξύ των συστατικών απόδοσης. Οι ποικιλίες είχαν διαφορετικές στρατηγικές διαμόρφωσης της απόδοσης. Οι δύο ποικιλίες με την μεγαλύτερη παραγωγή είχαν το μεγαλύτερο αριθμό γόνιμων αδελφιών ανά τ.μ. σε συνδυασμό με ψηλό αριθμό σπόρων ανά στάχυ, ή βάρος χιλίων κόκκων, αντίστοιχα. Οι ποικιλίες διέφεραν μεταξύ τους ως προς την πλαστικότητα τους για τα περισσότερα χαρακτηριστικά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, παρατηρήθηκαν σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ των πλαστικοτήτων των ποικιλιών ή μεταξύ των πλαστικοτήτων και των μέσων όρων των ποικιλιών για διαφορετικά χαρακτηριστικά. Παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ποικιλιών για τους Δείκτες Βλάστησης υπολογιζόμενους με ανάλυση φωτογραφίας προερχόμενη από μη επανδρωμένα σκάφη. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η απόδοση συσχετιζόταν σημαντικά με τους δείκτες βλάστησης. Οι συσχετίσεις ήταν θετικές ή αρνητικές υποδεικνύοντας ότι οι περιβαλλοντικές συνθήκες κατά τη διάρκεια του γεμίσματος του σπόρου μπορούν να επηρεάσουν το πρόσημο των συσχετίσεων. Η υπολογιστική ικανότητα της απόδοσης των Δεικτών Βλάστησης επηρεάστηκε από τη διαφορετική φαινολογία των ποικιλιών. Οι συσχετίσεις της απόδοσης με τους Δείκτες Βλάστησης ήταν μεγαλύτερες όταν οι συσχετίσεις του χρόνου ξεσταχυάσματος με τους Δείκτες Βλάστησης ήταν μικρότερες ή μη σημαντικές. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν την δυνατότητα χρήσης των Δεικτών Βλάστησης, υπολογιζόμενοι από φωτογραφία προερχόμενη από μη επανδρωμένα σκάφη, για φαινοτύπηση σκληρού σιταριού σε Μεσογειακά περιβάλλοντα χαμηλής απόδοσης.en_US
dc.description.abstractBreeders need to intensify their efforts to meet the challenges arising from the growing population and from climate change. Genotypic characterization, phenotypic evaluation and exploitation of high throughput technologies will be crucial in order to achieve their goals. The main objectives of this doctoral dissertation were (1) to characterize a set of 55 durum wheat accessions, including modern varieties from different breeding programs and landraces originated from Cyprus and other Mediterranean areas using microsatellites, (2) to evaluate a subset of twenty modern varieties for grain yield and other important agronomic traits under diverse climatic conditions, and (3) to evaluate the usefulness of high throughput, remote sensing techniques for plant phenotyping under a water limited and heat stressed environment. High genetic diversity was detected. Landraces formed distinct groups and depicted higher genetic variability than modern varieties reinforcing their potential use to plant breeding. The highest genetic variability was observed in Cypriot landraces suggesting the existence of unique genetic diversity within this genepool. High genetic diversity was also detected in Cypriot landrace ''Kyperounda''. The genetic diversity was higher in accessions conserved as sublines. The genetic differentiation between ''Kyprerounda'' accessions and the different clustering of landrace accessions conserved under the same name signifies that passport data is not a reliable method to eliminate duplicates in genebanks. Phenotypic evaluation revealed the existence of genetic diversity for all the traits, however, for most of them the highest percentage of variance was explained by the environmental effect. In most cases, number of seeds per m2 was significantly correlated with grain yield and the correlations were stronger in the low yielding environments. Number of seeds per spike was the trait consistently related with number of seeds per m2. Trait offs between yield components were recorded. Varieties had different yield formation strategies. The two highest yielding varieties had the highest number of fertile tillers per m2 combined with high number of seeds per spike or high kernel weight. The differences between varieties for plasticity were significant for yellow pigment content, protein content, gluten index, growing degree days to heading, thousand kernel weight and plant height. In some cases, significant correlations were found between plasticities and between plasticities and the traits per se. Statistically significant differences between varieties were observed for Spectral Vegetation Indices derived by Unmanned Aerial Vehicle imagery. Grain yield was significantly correlated with SVIs, when recorded at early reproductive stages. Both positive and negative correlations were observed indicating that the environmental conditions during grain filling can affect the sign of the correlations. The predictive ability of SVIs was affected by plant phenology. Correlations of grain yield with SVIs were stronger as the correlations of SVIs with heading were weaker or not significant. These findings highlight the potential use of SVIs derived by UAV imagery for durum wheat phenotyping at low yielding Mediterranean conditions.en_US
dc.formatpdfen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherΤμήμα Γεωπονικών Επιστημών, Βιοτεχνολογίας και Επιστήμης Τροφίμων, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρουen_US
dc.rightsΑπαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.en_US
dc.subjectDiversityen_US
dc.subjectDurum wheaten_US
dc.subjectGenetic resourcesen_US
dc.subjectGrain yielden_US
dc.subjectMediterraneanen_US
dc.subjectMicrosatellitesen_US
dc.subjectSpectral vegetation indicesen_US
dc.subject.otherΠοικιλομορφίαen_US
dc.subject.otherΠαραλλακτικότηταen_US
dc.subject.otherΣκληρό σιτάριen_US
dc.subject.otherΓενετικοί πόροιen_US
dc.subject.otherΑπόδοση σε σπόροen_US
dc.subject.otherΜεσόγειοςen_US
dc.subject.otherΔείκτες βλάστησηςen_US
dc.titleCharacterization of durum wheat genetic resources and evaluation under Cyprus conditionsen_US
dc.typePhD Thesisen_US
dc.affiliationCyprus University of Technologyen_US
dc.relation.deptDepartment of Agricultural Sciences, Biotechnology and Food Scienceen_US
dc.description.statusCompleteden_US
cut.common.academicyear2017-2018en_US
dc.relation.facultyFaculty of Geotechnical Sciences and Environmental Managementen_US
item.grantfulltextopen-
item.languageiso639-1en-
item.cerifentitytypePublications-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06-
item.openairetypedoctoralThesis-
item.fulltextWith Fulltext-
crisitem.author.deptDepartment of Agricultural Sciences, Biotechnology and Food Science-
crisitem.author.facultyFaculty of Geotechnical Sciences and Environmental Management-
crisitem.author.orcid0000-0002-0329-3617-
crisitem.author.parentorgFaculty of Geotechnical Sciences and Environmental Management-
Appears in Collections:Διδακτορικές Διατριβές/ PhD Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat
PhD A Kyratzis Abstract.pdfAbstract157.37 kBAdobe PDFView/Open
A Kyratzis 2017.pdfFull Text5.29 MBAdobe PDFView/Open
CORE Recommender
Show simple item record

Page view(s) 1

458
Last Week
1
Last month
7
checked on Nov 6, 2024

Download(s) 1

458
checked on Nov 6, 2024

Google ScholarTM

Check


Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.