Modelli di eterosi e fonti del sé - Pasticceria Machinery Group Co., Ltd

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8036 (2023) Citare questo articolo

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L'incompatibilità sessuale tra i genotipi di cola rappresentava una perdita di rendimento di oltre il 50%. Sono richieste varietà compatibili e ad alto rendimento per sviluppare frutteti commerciali. L'obiettivo di questo studio era di valutare l'autocompatibilità e la compatibilità incrociata dei genotipi di cola (C. nitida) all'interno di incroci ibridi autonomi, singoli e doppi e di determinare il modello di eterosi negli ibridi risultanti per la compatibilità sessuale e i tratti chiave della resa e della qualità delle noci. . Gli incroci tra genotipi di cola provenienti da tre banche genetiche sul campo (JX1, GX1, MX2) e un germoplasma avanzato (progenie Bunso) in Ghana sono stati valutati insieme ai loro genitori per la compatibilità sessuale, la resa delle noci e la qualità delle noci. Sono stati raccolti dati su set di baccelli, set di pseudo-baccelli, peso dei baccelli, numero di frutta secca per baccello, peso delle noci, grado Brix, alcol potenziale e consistenza delle noci. Un set di baccelli differenziali significativo (P <0,001) è stato osservato all'interno della progenie Bunso, negli incroci JX1, GX1 e MX2; mentre il set di pseudo-pod differiva solo negli incroci JX1 e MX2 (P <0,001). È stata osservata una prevalenza molto ampia di midparent, eterobeltiosi ed eterosi economica per compatibilità sessuale, rendimento e Brix per gli incroci ibridi singoli e doppi. L'eterosi era prominente tra i doppi incroci ibridi rispetto ai singoli incroci ibridi, suggerendo che la selezione ricorrente di varietà compatibili da generazioni avanzate potrebbe comportare un guadagno genetico nel miglioramento della cola. I primi cinque incroci con la migliore eterosi per compatibilità sessuale e un'apprezzabile eterosi positiva per risultato e brix erano B1/11 × B1/71 × B1/157 × B1/149, B1/11 × B1/71 × B1/296 × B1/ 177, GX1/46 × GX1/33 × B1/212 × B1/236, JX1/90 × JX1/51 e JX1/51 × JX1/36. Questi materiali potrebbero servire come fonti di alleli benefici per migliorare gli ibridi e le popolazioni di cola del Ghana in termini di resa e compatibilità sessuale.

Il genere Cola (Malvaceae) è costituito da colture di frutti tropicali e subtropicali sempreverdi1,2,3. Cola nitida e Cola acuminata, originarie delle regioni calde e umide dell'Africa occidentale tropicale4 e con numeri cromosomici 2n = 40, sono di importanza commerciale poiché entrambe le specie vengono coltivate per le loro noci commestibili (noci di cola)5.

Le noci di cola hanno molteplici usi6,7. Il seme di cola ha interessi nutrizionali, culturali, cosmetici e farmaceutici8,9. Le noci di cola vengono masticate per favorire la salivazione, per mantenersi svegli10,11 e per riti tradizionali come matrimoni e cerimonie di denominazione12,13,14. Le noci di cola vengono utilizzate nell'industria dolciaria come ingredienti attivi nelle bevande e nei prodotti farmaceutici13,15. Le aziende produttrici di bevande utilizzano la cola a causa dell'alto contenuto di caffeina, pari all'1,84–2,56%7,16 della frutta secca. Pertanto, le noci di cola sono ampiamente utilizzate per la produzione di bevande energetiche15,17. Le noci di cola sono anche un'importante fonte di composti bioattivi e sono considerate la futura miniera d'oro della fitoterapia8,9,18,19,20,21. Il genere Cola è stato a lungo coinvolto nelle preparazioni ayurvediche che si basano sull'idea di trattamenti a base di erbe e altre terapie naturali per trattare vari disturbi e disturbi. Il genere ha ricevuto l'attenzione delle industrie farmaceutiche per la presenza di molecole bioattive come l'acido idrossicitrico (HCA), l'acido oleico, i flavonoidi e la teobromina che ha immense qualità curative22,23. Le noci sono anche ricche di acidi palmitico e oleico che sono noto per mantenere una buona pelle; di conseguenza vengono utilizzati nella produzione di prodotti cosmetici come i saponi24, mentre quelli colorati di rosso sono considerati una ricca fonte di pigmenti rossi nel regno vegetale25,26. I pigmenti che conferiscono agli alimenti freschi le loro vibranti tonalità di rosso, verde, viola, giallo e arancione non si limitano a creare un buon pasto, contengono potenti proprietà antiossidanti che hanno un profondo effetto sulla salute generale dei consumatori.

La produzione di noci di cola del Ghana è aumentata da 5.000 tonnellate nel 1961 a 25.303 tonnellate nel 201927. Gli usi del raccolto hanno creato un aumento della domanda a livello globale superiore alla produzione attuale del raccolto24,28. Nell’economia rurale del Ghana, dove si stima che viva il 46% della popolazione del paese, soprattutto nelle zone agroecologiche forestali del paese, la coltivazione e la commercializzazione della cola svolgono un ruolo chiave nel sostentamento dei mezzi di sussistenza29,30. Kola contribuisce in modo significativo alle entrate estere del Ghana. Il prodotto interno lordo per il contributo pro capite della cola all'economia del Ghana era di 1.370 dollari e il prodotto interno lordo in termini di tassi di cambio era di 37.543.361.20431 di dollari. Ciò evidenzia il potenziale economico della cola come coltura da reddito.

0.05; df = 83). Pod set ranged from 21.3% in DCS14 to 97.0% in DCC19 (Supplementary Table S1). Pseudo-pod set ranged from 0.0 in several crosses to 25.4% in DCC5 (Supplementary Table S1). Pod set was more than two-fold higher in the double hybrid crosses (DCC) as compared to the double hybrid selfs (DCS). By contrast, pseudo-pod set was significantly (P < 0.0001) higher in the DCS as compared with the DCC (Fig. 1). The higher pseudo pod sets among self-crosses than crosses between different genotypes suggests a linkage between pseudo-pod set and self-incompatibility in kola./p> 0.05) (Table 1). GX1/16 × GX1/16 did not express pseudo-pod set. Pseudo-pod set was more observed for GX1/1 × GX1/1, GX1/24 × GX1/24, and GX1/3 × GX1/3 among the crosses (Table 1)./p> 0.05) among the Bunso progeny crosses for nut quality traits including brix, potential alcohol and firmness of nuts (Supplementary Table S1)./p> 0.05) (Table 1). Number of pods ranged from 1.0 for GX1/25 × GX1/25 to 25.7 for GX1/30 × GX1/30 (Table 1). Pod weight for the GX1 self-crosses (GX1/16 × GX1/16, GX1/27 × GX1/27, GX1/30 × GX1/30, GX1/37 × GX1/37 and GX1/87 × GX1/87 were about twice that of some crosses (GX1/24 × GX1/24, GX1/29 × GX1/29, GX1/64 × GX1/64, GX1/86 × GX1/86) and more than ten-fold higher than pod weight of crosses GX1/2 × GX1/2, GX1/25 × GX1/25, GX1/3 × GX1/3 and GX1/72 × GX1/72 (Table 1). Number of nuts per pod was significantly higher for crosses GX1/16 × GX1/16, GX1/27 × GX1/27, GX1/30 × GX1/30, GX1/37 × GX1/37 and GX1/87 × GX1/87 as compared to the rest of the GX1 self-crosses (Table 1). Weight of unpeeled nuts and peeled nuts ranged from 5.7 for GX1/25 × GX1/25 to 139.5 for GX1/30 × GX1/30 and from 5.1 for GX1/25 × GX1/25 to 82.2 for GX1/37 × GX1/37, respectively (Table 1). Variability among the GX1 self-crosses for the nut quality traits; brix, potential alcohol and nut firmness was not significant (P > 0.05). Brix ranged from 3.4 for GX1/25 × GX1/25 to 17.0 for GX1/36 × GX1/36 while nut firmness ranged from 5.2 for GX1/25 × GX1/25 to 16.7 for GX1/24 × GX1/24 (Table 1)./p>