Historie domestikace a šlechtění vojtěšky: nový pohled z hlediska genetické rozmanitosti klíčivosti semen v závislosti na teplotě a skarifikaci

Vojtěška (Medicago sativa), významná vytrvalá pastvinová luštěnina, patří do druhového komplexu, který zahrnuje několik poddruhů s divokými i pěstovanými populacemi. Vytvoření porostu může být ohroženo špatnou klíčivostí. Na klíčivost mají vliv skarifikace semen, jejich znehodnocení a teplota. Cílem této studie bylo analyzovat genetickou diverzitu klíčení vojtěšky v závislosti na třech faktorech: (1) teplota, přičemž bylo testováno sedm konstantních teplot v rozmezí od 5 do 40 °C na 38 akcesích, (2) skarifikace semen byla testována na stejných akcesích při teplotách 5 a 22 °C, (3) zhoršení kvality semen bylo testováno na dvou akcesích a dvou šaržích semen při sedmi teplotách. Byla modelována dynamika klíčení šarží semen v čase a byly analyzovány tři parametry: klíčivost (schopnost klíčení), maximální rychlost klíčení (maximální % semen vyklíčivších za jednotku času) a doba zpoždění před vyklíčením prvního semene. Skárifikace semen zvýšila klíčivost při obou teplotách a její účinek byl mnohem výraznější u akcesí falcata a divokých akcesí sativa. Předpokládá se neúplná ztráta znaku tvrdosti semen během domestikace a selekce, což naznačuje, že po zavedení divokého materiálu do šlechtitelských programů by měla následovat selekce na klíčivost bez skarifikace. Šarže semen se změněnou klíčivostí vykazovaly nízkou klíčivost při extrémních teplotách, a to jak při chladu, tak při horku, což naznačuje, že k podpoře klíčení poškozených šarží semen jsou zapotřebí mírné teploty. Byla zjištěna velká genetická rozmanitost v klíčení (jak ve schopnosti, tak v rychlosti) v závislosti na teplotě. Všechny akcesie vykazovaly optimální klíčivost při 15 nebo 22 °C a špatnou klíčivost při 40 °C. Odrůdy a místní odrůdy sativa vykazovaly vysokou klíčivost v rozmezí 5 až 34 °C, zatímco klíčivost falcata a divokých akcesí sativa byla oslabena při 5 °C, respektive 34 °C. Tyto rozdíly jsou interpretovány z hlediska adaptace na klima jejich geografických oblastí původu s cílem vyhnout se rizikům mrazu nebo horka/suchu. Tyto nové poznatky poskytují vhled do adaptace a domestikace vojtěšky v jejím širokém geografickém areálu. Naznačují, že je zapotřebí dalšího zlepšení klíčivosti, zejména při zavádění divokého materiálu do šlechtitelských fondů, aby se odstranila nutnost skarifikace a omezily rozdíly v reakci na teplotu.