Useissa paikoissa tehdyt kokeet ja väestöpohjainen genotyyppaus paljastavat suuren monimuotoisuuden ja sopeutumisen viljelyolosuhteisiin laajassa puna-apilan kokoelmassa

Puna-apila (Trifolium pratense L.) on ristipölytteinen rehupalkokasvi, joka on sopeutunut monenlaisiin ilmasto- ja kasvuolosuhteisiin eri puolilla Eurooppaa. Puna-apilaa arvostetaan sen korkean satopotentiaalin ja rehun laadun vuoksi. Puna-apilan suuri geneettinen monimuotoisuus tarjoaa korvaamattoman, mutta usein huonosti karakterisoidun resurssin keskeisten ominaisuuksien, kuten sadon, laadun sekä biotisten ja abiotisten stressitekijöiden kestävyyden, parantamiseksi. Tässä tutkimuksessa tarkastelimme geneettistä ja fenotyyppistä monimuotoisuutta monipuolisessa 395 diploidisen puna-apilan kantojen joukossa käyttämällä koko genomin kattavaa alleelitaajuuksien sormenjälkitutkimusta sekä useilla paikkakunnilla ympäri Eurooppaa toteutettuja kenttäkokeita. Havaitsimme, että kantojen geneettinen rakenne heijasti pääosin niiden maantieteellistä alkuperää, ja havaittiin vain muutamia tapauksia, joissa jalostajat olivat integroineet ulkomaisia geneettisiä resursseja paikallisiin jalostuspooliinsa. Ensimmäisen pääsadon kuiva-ainesato vaihteli Serbiassa ja Norjassa mitatusta 0,74 kg m-2:sta Sveitsissä mitattuun 1,34 kg m-2:een. Kantojen fenotyyppinen suorituskyky monipaikkaisissa kenttäkokeissa paljasti erittäin voimakkaan kanta x paikka -vuorovaikutuksen. Paikallinen sopeutuminen oli erityisen selvää pohjoismaisissa puna-apilan kannoissa, jotka osoittivat selkeää sopeutumista pohjoisen kasvuolosuhteisiin ja niittokäytäntöihin. Kasvuvirta, kuiva-ainesato ja kasvitiheys olivat negatiivisesti korreloituneita Norjan koepaikan ja Ison-Britannian, Sveitsin, Tšekin tasavallan sekä Serbian koepaikkojen välillä. Erityisesti jalostusmateriaali ja lajikkeet suoriutuivat yleensä hyvin siinä paikassa, jossa ne oli kehitetty. Tuloksemme vahvistivat, että puna-apilan lajikkeet on jalostettu alueellisista ekotyypeistä ja että ne sopeutuvat kapeasti alueellisiin olosuhteisiin. Tutkimuksemme voi toimia arvokkaana perustana kiinnostavien materiaalien tunnistamiselle, jotka ilmentävät haluttuja ominaisuuksia ja edistävät puna-apilan sopeutumista tuleviin ilmasto-olosuhteisiin.