Species of the genus Miscanthus are

Species of the genus Miscanthus are perennial giant grasses from East Asia, and they were introduced to Europe from Japan in 1935 (Greef and Deuter, 1993; Linde-Laursen, 1993). Because of their C4 type of photosynthesis and highly efficient water use, they are highly promising for biomass production (Lewandowski,2006; Lewandowski and Schmidt, 2006) and will likely play an important role in sustainable agriculture in the near future. For biomass production, the most valuable species from the genus are the fertile diploid Miscanthus sinensis (Anderss.) (2n=2x = 38) and the sterile triploid Miscanthus x giganteus (GREEF et DEU.) (2n=3x = 57), the latter being an interspecific allopolyploid hybrid of the diploid M. sinensis and the tetraploid M. sacchariflorus (Linde-Laursen, 1993). Approximate genome sizes of the diploid M. sinensis and the triploid M. x giganteus are 5.2–5.3 and 6.8 Gbp, respec-tively (Rayburn et al., 2009). The majority of M. sinensis genotypes are diploids, although triploid intraspecific hybrids between a diploid and tetraploid M. sinensis can also occur, e.g., M. sinensis
‘Goliath’. In a narrow sense, polyploidisation is an event in which the chromosome number doubles. However, in a wider sense, it is an important process in nature and plant breeding (deWet, 1980).
Polyploidisation can result in larger and darker leaves, delays in flowering, larger inflorescences, prolongations of the flowering period, apomixes, larger fruits, and greater secondary metabolite
production and yield (Dhawan and Lavania, 1996; Gao et al., 1996; Gu et al., 2005; Predieri, 2001; Roy et al., 2001; Shao et al., 2003;Urwin et al., 2007). Additionally, interspecific hybrid fertility can be
restored by polyploidisation (e.g., Nimura et al., 2006). Polyploids exhibiting valuable new phenotypic traits can occupy new niches and become important agriculturally and horticulturally. Numerous
allopolyploid (Avena sativa, Triticum aestivum, x Triticosecale, Saccharum officinarum, Solanum tuberosum) and autopolyploid (Fragaria ananassa, Vitis spp., Coffea arabica, Nicotiana tabacum) crop
species demonstrate polyploid characteristics that have established utility for humans (Chakraborti et al., 1998; Dewey, 1980;Gao et al., 2002; Zeven, 1980; Zhang et al., 2008).In a narrow sense, polyploidisation is an event in which the chromosome number doubles. However, in a wider sense, it is an important process in nature and plant breeding (deWet, 1980). Polyploidisation can result in larger and darker leaves, delays in flowering, larger inflorescences, prolongations of the flowering period, apomixes, larger fruits, and greater secondary metabolite production and yield (Dhawan and Lavania, 1996; Gao et al., 1996; Gu et al., 2005; Predieri, 2001; Roy et al., 2001; Shao et al., 2003; Urwin et al., 2007). Additionally, interspecific hybrid fertility can be restored by polyploidisation (e.g., Nimura et al., 2006). Polyploids
exhibiting valuable new phenotypic traits can occupy new niches and become important agriculturally and horticulturally. Numerous allopolyploid (Avena sativa, Triticum aestivum, x Triticosecale, Saccharum officinarum, Solanum tuberosum) and autopolyploid (Fragaria ananassa, Vitis spp., Coffea arabica, Nicotiana tabacum) crop species demonstrate polyploid characteristics that have established
utility for humans (Chakraborti et al., 1998; Dewey, 1980; Gao et al., 2002; Zeven, 1980; Zhang et al., 2008). The induction of polyploids is a useful tool in plant breeding, as important characteristics such as enhanced biomass yield and resistance to both drought and low temperatures can be achieved through chromosome doubling. Hence, there is reason to believe that tetraploids of M. sinensis and hexaploids of M. x giganteus may have better agronomical traits than their diploid and triploid forms. An efficient method for doubling chromosome number would be particularly useful for the future production of triploid forms of M. sinensis. Intraspecific triploid hybrids such as M. sinensis ‘Goliath’
can exhibit biomass yields that are comparable to those obtained for M. x giganteus. This study is aimed at developing an effective polyploidisation system in the Miscanthus genus using colchicine treatment of in
vitro shoots. Ex vitro colchicine treatment of plants that are established in soil appears to be the cheapest and fastest method to polyploidisation in many species. However, in previous experiments with M. sinensis and M. x giganteus (Głowacka et al., 2009), that method showed low effectiveness. Hence, to enhance the effectiveness of polyploid induction, the method of in vitro shoot polyploidisation was used in the current work. The effects of varying colchicine concentration and exposure time on increases in ploidy in genotypes that differ in species and starting ploidy were analysed. In this study, the basic method used
for ploidy estimation was flow cytometry, which is a quick, reliable and widely used technique for identifying ploidy in plants (Bohanec, 2003; Doleˇzel et al., 1989; Urwin et al., 2007; Yang et al., 2006). The reliability of flow cytometry has been proved in cytological analyses (Gu et al., 2005; Yang et al., 2006; Zeng et al., 2006). However, traits such as stomatal length and width, pollen grain diameter and spikelet length can be useful either in identification of putative polyploids in preliminary scanning of
obtained material or as additional evidence for their induction. Hence, an additional aim of this study was the development of alternative methods to estimate ploidy in Miscanthus.We also carried out a preliminary evaluation of the polyploids obtained in field experiments.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ของพืชสกุลหญ้ามิสแคนทัสชนิดมีไม้ยืนต้นยักษ์จากเอเชียตะวันออก และพวกเขาถูกนำไปยุโรปจากประเทศญี่ปุ่นในปี 1935 (Greef และ Deuter, 1993 Linde-Laursen, 1993) เนื่องจากชนิดของ C4 ของการสังเคราะห์ด้วยแสงและการใช้น้ำมีประสิทธิภาพสูง จะสูงกำหนดการสำหรับการผลิตชีวมวล (Lewandowski, 2006 Lewandowski และชมิดท์ 2006) และจะเล่นน่าจะมีบทบาทสำคัญในการเกษตรอย่างยั่งยืนในอนาคต สำหรับการผลิตชีวมวล สายพันธุ์ดีที่สุดจากตระกูลนี้เป็นอุดมสมบูรณ์ diploid หญ้ามิสแคนทัส sinensis (Anderss) (2n = 2 x = 38) และการใส่ triploid หญ้ามิสแคนทัส x ทัสช้าง (GREEF et DEU) (2n = 3 x = 57), หลังเป็นการไฮบริ allopolyploid interspecific diploid M. sinensis และ tetraploid M. sacchariflorus (Linde-Laursen, 1993) ขนาดประมาณจีโนม diploid M. sinensis และทัสช้าง x เมตร triploid เป็น 5.2-5.3 และ 6.8 Gbp, respec-tively (Rayburn et al., 2009) ส่วนใหญ่ของ M. sinensis มี diploids ถึงแม้ว่าลูกผสม intraspecific triploid ระหว่าง diploid และ tetraploid M. sinensis สามารถเกิดขึ้นได้ เช่น M. sinensis"โกลิอัท" ในความรู้สึกแคบ polyploidisation เป็นเหตุการณ์ที่เลขโครโมโซมคู่ อย่างไรก็ตาม ในความรู้สึกกว้าง เป็นกระบวนการสำคัญในธรรมชาติและการผสมพันธุ์ของพืช (deWet, 1980)Polyploidisation สามารถส่งผลให้ใบเข้ม และขนาดใหญ่ ความล่าช้าในดอก ช่อเขียวใหญ่ prolongations ดอกรอบระยะเวลา apomixes ผลไม้ขนาดใหญ่ และ metabolite มากรองผลิตและผลผลิต (ดาวันและ Lavania, 1996 เกา et al., 1996 กู et al., 2005 Predieri, 2001 รอยและ al., 2001 เสียวและ al., 2003Urwin et al., 2007) นอกจากนี้ ไฮบริ interspecific ความอุดมสมบูรณ์สามารถคืนค่า โดย polyploidisation (เช่น Nimura และ al., 2006) Polyploids อย่างมีระดับมีคุณค่าลักษณะไทป์ใหม่สามารถครอบครองตรงไหนใหม่ และกลายเป็นสำคัญเกษตรกรรม และ horticulturally อีกมากมายallopolyploid (Avena ซา Triticum aestivum, x Triticosecale, officinarum กำแพงแสน Solanum tuberosum) และพืช autopolyploid (Fragaria ananassa, Vitis โอ อาราบิก้า Coffea, Nicotiana tabacum)ชนิดแสดงให้เห็นถึงลักษณะ polyploid ที่สร้างอรรถประโยชน์สำหรับมนุษย์ (Chakraborti et al., 1998 Dewey, 1980เกาและ al., 2002 Zeven, 1980 เตียว et al., 2008)ในความรู้สึกแคบ polyploidisation เป็นเหตุการณ์ที่เลขโครโมโซมคู่ อย่างไรก็ตาม ในความรู้สึกกว้าง เป็นกระบวนการสำคัญในธรรมชาติและการผสมพันธุ์ของพืช (deWet, 1980) Polyploidisation สามารถส่งผลให้ใบเข้ม และขนาดใหญ่ ความล่าช้าในระยะดอก apomixes ผลไม้ขนาดใหญ่ และผลิต metabolite รองมากขึ้น และผลผลิต (ดาวันและ Lavania, 1996; prolongations ดอก ช่อเขียวใหญ่ เกา et al., 1996 กู et al., 2005 Predieri, 2001 รอยและ al., 2001 เสียวและ al., 2003 Urwin et al., 2007) นอกจากนี้ ไฮบริ interspecific ความอุดมสมบูรณ์สามารถถูกคืนค่า โดย polyploidisation (เช่น Nimura และ al., 2006) Polyploidsอย่างมีระดับมีคุณค่าลักษณะไทป์ใหม่สามารถครอบครองตรงไหนใหม่ และกลายเป็นสำคัญเกษตรกรรม และ horticulturally Allopolyploid (Avena ซา Triticum aestivum, x Triticosecale, officinarum กำแพงแสน Solanum tuberosum) และ autopolyploid (Fragaria ananassa, Vitis โอ อาราบิก้า Coffea, Nicotiana tabacum) พืชหลายชนิดแสดงให้เห็นถึงลักษณะ polyploid ที่ได้กำหนดไว้โปรแกรมอรรถประโยชน์สำหรับมนุษย์ (Chakraborti et al., 1998 Dewey, 1980 เกาและ al., 2002 Zeven, 1980 เตียว et al., 2008) เหนี่ยวนำของ polyploids เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในพืชผสมพันธุ์ เป็นลักษณะที่สำคัญเช่นผลผลิตชีวมวลเพิ่มขึ้น และสามารถทำได้ผ่านโครโมโซมจะทนแล้งและอุณหภูมิต่ำ ดังนั้น มีเหตุผลเชื่อว่า tetraploids M. sinensis และ hexaploids M. x ทัสช้างอาจจะดีกว่าของพวกเขาฟอร์ม diploid และ triploid agronomical ลักษณะ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับจะจำนวนโครโมโซมจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการผลิตในอนาคตของรูปแบบ triploid M. sinensis ลูกผสม triploid intraspecific เช่น M. sinensis "โกลิอัท"สามารถแสดงผลผลิตชีวมวลที่เปรียบเทียบได้กับได้ทัสช้าง x เมตร การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์ที่พัฒนาเป็นระบบ polyploidisation มีประสิทธิภาพในหญ้ามิสแคนทัสใช้โคลชิซีนรักษาในเครื่องหน่อ อดีตเครื่อง โคลชิซีนรักษาของพืชที่ถูกสร้างขึ้นในดินที่ดูเหมือนจะ เป็นวิธีที่ถูกที่สุด และเร็วที่สุดเพื่อ polyploidisation ในหลายชนิด อย่างไรก็ตาม ในการทดลองก่อนหน้านี้กับ M. sinensis และ M. x ทัสช้าง (Głowacka et al., 2009), วิธีที่พบประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ polyploid ยิงใน polyploidisation วิธีการใช้งานปัจจุบัน ผลของโคลชิซีนความเข้มข้นและสัมผัสเวลาเพิ่มพล็อยดีในการศึกษาจีโนไทป์ที่แตกต่างในชนิดที่แตกต่างกัน และเริ่มต้นพล็อยดีถูก analysed ในการศึกษานี้ วิธีการพื้นฐานที่ใช้พล็อยดีประเมินได้ราคาเซลล์ไหล ซึ่งเป็นเทคนิคที่รวดเร็ว เชื่อถือได้ และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการระบุพล็อยดีในพืช (Bohanec, 2003 Doleˇzel et al., 1989 Urwin et al., 2007 ยางและ al., 2006) ได้รับการพิสูจน์ความน่าเชื่อถือของเซลล์ไหลในวิเคราะห์ cytological (กู et al., 2005 ยางและ al., 2006 เซนเซงและ al., 2006) อย่างไรก็ตาม ลักษณะ stomatal ความยาว และความกว้าง ความยาวเส้นผ่าศูนย์กลางและ spikelet เมล็ดละอองเกสรจะมีประโยชน์ในการระบุของ putative polyploids ในเบื้องต้นการสแกนรับวัสดุ หรือเพิ่มเติมเป็นหลักฐานในการเหนี่ยวนำของพวกเขา ดังนั้น มีวัตถุประสงค์เพิ่มเติมของการศึกษานี้ได้พัฒนาวิธีอื่นประเมินพล็อยดีใน Miscanthus.We นอกจากนี้ยัง ดำเนินการประเมินผลเบื้องต้นของ polyploids ที่ได้รับในฟิลด์ทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชนิดของพืชสกุลหญ้าตะกานน้ำเค็มเป็นหญ้ายักษ์ยืนต้นจากเอเชียตะวันออก และพวกเขาถูกแนะนำจากญี่ปุ่นในปี 1935 ไปยุโรป ( กรีฟ และดิวเต้อ , 1993 ; ลินด์ laursen , 1993 ) เพราะพวกเขาชนิด C4 สังเคราะห์แสง และใช้น้ำที่มีประสิทธิภาพสูง มีความเป็นไปได้สูงในการผลิตชีวมวล ( เลวานดอฟ ี้ , 2006 ; เลวานดอฟ ี้ และชมิดท์2549 ) และมีแนวโน้มที่จะมีบทบาทสำคัญในการเกษตรแบบยั่งยืนในอนาคต ในการผลิตชีวมวลชนิด ที่มีคุณค่ามากที่สุดจากพืชมีความอุดมสมบูรณ์ดิพลอยด์หญ้ามิสแคนทัสไซแนนซิส ( anderss ) ( 2n = 2x = 38 ) และเป็นหมันทริพลอยด์หญ้ามิสแคนทัส x giganteus ( กรีฟและดิว ) ( 2n = 3x = 57 ) , หลังเป็น interspecific โลโพลีพลอยด์ลูกผสมดิพลอยด์ม.ไซแนนซิส และเตตราพล ด์ม. sacchariflorus ( ลินด์ laursen , 1993 ) ประมาณขนาดของจีโนมกว้างม. ไซแนนซิส และทริพลอยด์ giganteus เมตร x 5.2 และ 5.3 และ 6.8 GBP respec มี ( เรย์เบิร์น et al . , 2009 ) ส่วนใหญ่ของ ไซแนนซิสพันธุ์เป็น Diploids แม้ว่าปลาทริพลอยด์ลูกผสมระหว่างชาวจีน และเซ็นต์เตตราพล ด์ม. ไซแนนซิสยังสามารถเกิดขึ้น เช่น ไซแนนซิส
M' ยักษ์ ' ในความหมายแคบ , polyploidisation เป็นเหตุการณ์ที่โครโมโซมคู่ แต่ในความรู้สึกที่กว้างขึ้น มันเป็นขั้นตอนที่สำคัญในธรรมชาติ และการปรับปรุงพันธุ์พืช ( dewet , 1980 ) .
polyploidisation สามารถผลในใบใหญ่และเข้มขึ้น ความล่าช้าในการออกดอก ดอกของดอก prolongations ขนาดใหญ่ , ระยะเวลา , apomixes ผลไม้ขนาดใหญ่ และมากกว่าระดับมัธยมศึกษา
ผลผลิต ( Dhawan และ และลาวาเนีย , 1996 ; เกา et al . , 1996 ; กู et al . , 2005 ; predieri , 2001 ; รอย et al . , 2001 ; โช et al . , 2003 ; เออร์เวิ่น et al . , 2007 ) นอกจากนี้ ความอุดมสมบูรณ์ ไฮบริด interspecific สามารถเรียกคืนได้โดย polyploidisation
( เช่น นิมูระ et al . , 2006 ) polyploids จัดแสดงฟีโนไทป์ที่มีลักษณะใหม่สามารถครอบครอง niches ใหม่และเป็นเงื่อนไขสำคัญ และ horticulturally .โลโพลีพลอยด์มากมาย
( วนา , ข้าวสาลี , X , triticosecale ดำ , อ้อย , โซลานัม tuberosum ) และ autopolyploid ( fragaria ananassa องุ่น spp . , coffea อาราบิก้าการคูณ ) ชนิดพืช
แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่สร้างในสยูทิลิตี้สำหรับมนุษย์ ( chakraborti et al . , 1998 ; ดิวอี้ , 1980 ; เกา et al . , 2002 ; เจ็ด , 1980 ; Zhang et al . , 2008 )ในความหมายแคบ , polyploidisation เป็นเหตุการณ์ที่โครโมโซมคู่ แต่ในความรู้สึกที่กว้างขึ้น มันเป็นขั้นตอนที่สำคัญในธรรมชาติ และการปรับปรุงพันธุ์พืช ( dewet , 1980 ) polyploidisation สามารถผลในใบใหญ่และเข้มขึ้น ความล่าช้าในการออกดอก ดอกของดอก prolongations ขนาดใหญ่ , ระยะเวลา , apomixes ผลไม้ขนาดใหญ่และมากขึ้นการผลิตและผลผลิต ( ระดับมัธยมและ Dhawan ลาวาเนีย , 1996 ; เกา et al . , 1996 ; กู et al . , 2005 ; predieri , 2001 ; รอย et al . , 2001 ; โช et al . , 2003 ; เออร์เวิ่น et al . , 2007 ) นอกจากนี้ ความอุดมสมบูรณ์ ไฮบริด interspecific สามารถเรียกคืนโดย polyploidisation ( เช่น นิมูระ et al . , 2006 ) polyploids
จัดแสดงฟีโนไทป์ที่มีลักษณะใหม่สามารถครอบครอง niches ใหม่และเป็นเงื่อนไขสำคัญ และ horticulturally . โลโพลีพลอยด์มากมาย ( วนา , ข้าวสาลี , X , triticosecale ดำ , อ้อย , โซลานัม tuberosum ) และ autopolyploid ( fragaria ananassa องุ่น spp . , coffea อาราบิก้าการคูณ ) ชนิดพืช แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่
ในสตั้งขึ้นยูทิลิตี้สำหรับมนุษย์ ( chakraborti et al . , 1998 ; ดิวอี้ , 1980 ; เกา et al . , 2002 ; เจ็ด , 1980 ; Zhang et al . , 2008 ) การ polyploids เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์พืช เป็นลักษณะที่สำคัญ เช่น เพิ่มจำนวนผลผลิตและความต้านทานทั้งความแห้งแล้งและอุณหภูมิต่ำสามารถทำได้ผ่านโครโมโซมมาก . ดังนั้นไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่า เทตราพล ด์ ของ ม.ไซแนนซิส และ hexaploids ของเมตร x giganteus อาจมีลักษณะที่ดีกว่าของพวกเขาและ agronomical Gold ทริพลอยด์ฟอร์ม วิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มจำนวนโครโมโซมจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการผลิตในรูปแบบของทริพลอยด์ของ ไซแนนซิสในอนาคต ลูกผสมปลาทริพลอยด์ เซ็นต์ เช่น ม. ไซแนนซิส ' ยักษ์ '
สามารถจัดแสดงผลผลิตชีวมวลที่เปรียบเทียบได้กับ 10 เมตรx giganteus . งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาระบบ polyploidisation มีประสิทธิภาพในการใช้รักษาในพืชสกุลหญ้าตะกานน้ำเค็ม
หลอดยอด อดีตเด็กพันธุ วิศวกรรมของพืชที่ขึ้นในดินที่ดูเหมือนจะถูกที่สุดและเร็วที่สุดวิธีการ polyploidisation ในหลายชนิด อย่างไรก็ตาม ในการทดลองก่อนหน้านี้กับม. ไซแนนซิสและ giganteus X ( G ł owacka et al . ,2009 ) , แบบมีประสิทธิผลต่ำ ดังนั้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการพอลิพลอยด์ วิธีการในการยิง polyploidisation ถูกใช้ในงานปัจจุบัน ผลของการใช้สมาธิและเวลาในการเปิดรับเพิ่มขึ้นในพันธุ์ที่แตกต่างกันในชนิดและเริ่มต้นการวิเคราะห์ . ในการศึกษานี้ได้ใช้วิธี
ขั้นพื้นฐานเพื่อประเมินการเป็นเครื่องนับเซลล์ที่รวดเร็วเชื่อถือได้และใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบุพืช ( bohanec , 2003 ; โดลˇเซล et al . , 1989 ; เออร์เวิ่น et al . , 2007 ; ยาง et al . , 2006 ) ความน่าเชื่อถือของเครื่องนับเซลล์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถในการวิเคราะห์ ( กู et al . , 2005 ; ยาง et al . , 2006 ; เซง et al . , 2006 ) อย่างไรก็ตาม ลักษณะใบ เช่น ความยาวและความกว้างขนาดละอองเรณูและความยาว spikelet สามารถเป็นประโยชน์ในการจำแนกชนิดของกรดอะมิโนในเบื้องต้น polyploids สแกน
รับวัสดุ หรือเป็นหลักฐานเพิ่มเติมในการชักนำของพวกเขา ดังนั้น เป้าหมายเพิ่มเติมของงานวิจัยนี้คือการพัฒนาวิธีการทางเลือกเพื่อประมาณการในหญ้าตะกานน้ำเค็ม .นอกจากนี้เรายังดำเนินการประเมินผลเบื้องต้นของ polyploids ได้ในการทดลองภาคสนาม .