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Vorarbeiten zur monographischen Darstellung von Wildpflanzensortimenten:Agrostemma L.

Studies towards a monographic treatment of wild plant collections:Agrostemma L.

Предварительные раб оты для монографичес кого описания коллекций д икорастущих сородичей культурны х растений:Agrostemma L.

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Zusammenfassung

Agrostemma githago ist ein typisches Saatgut-Unkraut, das zu den Segetalarten mit konvergentem Entwicklungstyp gehört; es hat sich in seinen Samenmerkmalen an die von ihm begleiteten Kulturpflanzen, vor allem an Getreide, anpassen können und ist dabei selbst Domestikationsvorgängen unterworfen worden. Dadurch ist es zu Adaptationen gekommen, wie sie vor allem bei der Evolution sekundärer Kulturpflanzen (z. B. Roggen, Hafer) eine Rolle gespielt haben.A. githago kann somit als Modellobjekt zur Untersuchung der Evolutionsvorgänge bei derartigen Kultursippen herangezogen werden.

Heute gehört die früher weit verbreitete Segetalpflanze, bedingt vor allem durch bessere Methoden der Saatgutreinigung, vielerorts zu den vom Aussterben bedrohten Arten. Zahlreiche Sippen, besonders von Sammelreisen, werden daher in die Gaterslebener Genbank aufgenommen, und eine umfangreiche Kollektion wurde zusammengetragen, die gegenwärtig etwa 100 Sippen umfaßt. Die Methoden zur Erhaltung dieses Materials, das die Basis für die vorliegenden Untersuchungen bildet, werden dargelegt.

In den Jahren 1977 bis 1980 wurden an je 10 Pflanzen jeder angebauten Sippe quantitative Merkmale ermittelt. Es erfolgte die Berechnung der statistischen Kenngrößen (Mittelwert, Varianz, Streuung, Variationskoeffizient, Korrelationsmatrizen) für das gesamte Material und die Einzelsippen. Unter Zuhilfenahme dieser Ergebnisse wurde die GattungAgrostemma revidiert und zwei Arten,A. brachylobum (Fenzl) Hammer (2x =24) undA. githago L. (4x=48), anerkannt, die sich auch anhand morphologischer Merkmale deutlich unterscheiden. BeiA. githago ist die var.linicohim (Terech.) Hammer, mit kleinen, ±glatten Samen, an die Leinkultur angepaßt, und die großsamige var.macrospermum (Levina) Hammer kommt überwiegend im Weizen vor. Innerhalb der var.githago deuten sich weitere Evolutionsrichtungen an, wie die Anpassung an Wicken oder Buchweizen. In neuerer Zeit sind Vertreter dieser Sippe mit relativ kleinen Samen häufiger als Ruderalpflanzen zu finden.

Das GaterslebenerAgrostemma-Sortiment bietet gute Möglichkeiten für die botanische Grundlagenforschung und kann gleichzeitig einen Beitrag zum Artenschutz leisten.

Summary

Agrostemma githago is a typical seed weed belonging to the segetal species of the so-called convergent evolutionary type; its seed characters are adapted to those of the cultivated species (mainty cereals), which are accompanied by the corn cockle. In the course of cereal domestication the weed has been domesticated too and developed certain adaptations characteristic for secondary cultivated plants (as e.g. rye, oats). Therefore this weed species can be used as a model for studying evolutionary processes in such cultivated species.

Today the formerly widespreadA. githago belongs to the species threatened with extinction, mainly due to improved methods for seed cleaning. Therefore different races of this weed mostly gathered by collecting missions are included into the Gatersleben gene bank and a comprehensive collection has been built up comprising now about 100 accessions. Methods for maintaining of this collection are discussed; this material is used as the basis for the present investigations.

From 1977 to 1980, quantitative traits of 10 plants of all the cultivated accessions have been recorded. The statistical analysis carried out for every year included the calculation of means, variances, standard deviations, coefficients of variation and correlation matrices for the single accessions and the complete collection. Using these results the genusAgrostemma has been revised and two species are accepted —A.brachylobum (Fenzl) Hammer (2x=24) andA. githago L. (4x=48) — which can be easily distinguished also by morphological characters. WithinA. githago the var.linicolum (Terech.)Hammer with small ±smooth seeds is adapted to flax and the large-seeded var.macrospermum (Levina) Hammer grows mainly in wheat fields. Further evolutionary trends can be traced within the var.githago, e.g. adaptations toVicia spp. or buckwheat. Plants with relatively small seeds nowadays can be found more frequently at ruderal sites.

The GaterslebenAgrostemma collection provides good possibilities for the use in basic botanical research and simultaneously for the protection of an endangered species.

Краткое содержание

Agrostemma githago является типичны м посевным сорняком, принадлежащим к сегетальным видам с к онвергентным типом э волюции. В признаках своих семя н куколь приспособилс я к культурным растен иям, главным образом к зерновым злакам, которые он соп ровождает и при этом с ам подвергся процессам доместикации.

Благодаря этому появ ились адаптации, кото рые играли роль, главным образом, в эволюции вт оричных культурных р астений (напр. рожь, овес). Таким образом, куколь можно использовать как мод ельный объект для изучения э волюционных процессов культурны х растений подобного типа. В настоящее время это сорно-полевое растен ие, которое прежде было широко распространено, во мн огих местах оказывае тся вымирающим видом, что обусловлено, главным образом, усов ершенствованием мет одов очистки посевного материала. Многочисленные форм ы, в особенности собра нные различными экспедиц иями, были поэтому включен ы в генный банк Гатерс лебенского института, в котором коллекция к уколя насчитывает се йчас около 100 форм. Излагаются методы сохранения эт ого материала, служащ его основой настоящего исследов ания. В

1977–1980 гг. учитывались кол ичественные признак и на 10 растениях каждого высеянного образца. Р ассчитывались стати стические показатели (среднее, варианса, стандартно е отклонение, коэффиц иент вариации, корреляцио нные матрицы) как для всего материала, так и для от дельных форм. На основании все х результатов наблюде ний родAgrostemma подвергся р евизии и были приняты два вида:A. brachylobum (Fenzl) Hammer (2x=24) иA. githago L. (4x=48), кот орые четко различаются и п о морфологическим пр изнакам. РазновидностьA. githago с мелкими, ±гладкими с еменами, var.linicolum (Terech.) Hammer, приспособлена к культуре льна, а круп носемянная var.macrospermum (Levina) Hammer встречается преимущественно в по севах пшеницы. В преде лах var.githago намечаются и другие направления э волюции, как приспосо бление к посевам вики или греч ихи. В последнее время пре дставители этой форм ы (с относительно мелким и семенами) чаще встречаются как рудеральные растени я.

Гатерслебенский сор тимент форм куколя да ет материал для теоретическибот анических исследований и однов ременно может способ ствовать защите вида.

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Authors and Affiliations

  1. Zentralinstitut für Genetik und Kulturpflanzenforschung der Akademie der Wissenschaften der DDR, Corrensstraße 3, 4325, Gatersleben, DDR

    Karl Hammer,  Peter Hanelt &  Helmut Knüpffer

Authors
  1. Karl Hammer
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  2. Peter Hanelt
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  3. Helmut Knüpffer
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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. mult. H.Stubbe aus Anlaß der 80. Wiederkehr seines Geburtstages gewidmet.

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Hammer, K., Hanelt, P. & Knüpffer, H. Vorarbeiten zur monographischen Darstellung von Wildpflanzensortimenten:Agrostemma L.. Die Kulturpflanze 30, 45–96 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02098385

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