Zgodovina udomačitve in selekcije lucerne: nov pogled z vidika genetske raznolikosti pri kalitvi semen v odzivu na temperaturo in skarifikacijo

Lučerna (Medicago sativa), pomembna trajna travniška stročnica, spada v vrstni kompleks, ki vključuje več podvrst z divjimi in gojenimi populacijami. Ustanovitev nasada je lahko ogrožena zaradi slabe kalivosti. Na kalivost vplivajo skarifikacija semen, njihovo kvarjenje in temperatura. Cilj te študije je bil analizirati genetsko raznolikost kalivosti lucerne v odzivu na tri dejavnike: (1) temperaturo, pri čemer je bilo na 38 vzorcih preizkušenih sedem konstantnih temperatur v razponu od 5 do 40 °C, (2) skarifikacija semen je bila preizkušena na istih vzorcih pri 5 in 22 °C, (3) poslabšanje kakovosti semen je bilo preizkušeno na dveh vzorcih in dveh serijah semen pri vseh sedmih temperaturah. Modelirali smo dinamiko kalivosti serij semen skozi čas in analizirali tri parametre: kalivost (zmožnost kalitve), največjo stopnjo kalitve (največji odstotek semen, ki vzklijejo v časovni enoti) ter časovni zamik do prvega vzklitja semena. Skariifikacija semen je izboljšala kalivost pri obeh temperaturah, njen učinek pa je bil precej večji pri divjih vzorcih falcata in sativa. Postavljena je hipoteza o nepopolni izgubi lastnosti trdega semena med udomačitvijo in selekcijo, kar kaže, da bi morala uvedbi divjega materiala v programih vzreje slediti selekcija za kalivost brez skarifikacije. Serije semen s spremenjeno kalivostjo so imele nizko kalivost pri ekstremnih temperaturah, tako hladnih kot vročih, kar kaže, da so za spodbujanje kalitve poškodovanih serij semen potrebne zmerne temperature. Ugotovljena je bila velika genetska raznolikost pri kalivosti (tako zmogljivosti kot hitrosti) v odzivu na temperaturo. Vsi vzorci so imeli optimalno kalivost pri 15 ali 22 °C ter slabo kalivost pri 40 °C. Sorte in avtohtone sorte sativa so imele visoko kalivost pri temperaturah od 5 do 34 °C, medtem ko je bila kalivost falcata in divjih vzorcev sativa oslabljena pri 5 oziroma 34 °C. Te razlike se razlagajo v smislu prilagajanja podnebnim razmeram njihovih geografskih območij izvora, da bi se izognile tveganjem zmrzali ali vročine/suše. Te nove ugotovitve ponujajo vpogled v prilagajanje in udomačitev lucerne na njenem širokem geografskem območju. Kažejo, da je potrebno nadaljnje izboljšanje kalivosti, zlasti pri vključevanju divjega materiala v selekcijske skupine, da se odpravijo zahteve po skarifikaciji in omejijo razlike v odzivu na temperaturo.