Managing and Breeding Wheat for Organic Systems: Enhancing Competitiveness Against Weeds

ارقام یکنواخت ژنتیکی در بسیاری از محصولات غلات خود گرده افشانی بر تولید تجاری در محیط های با نهاده بالا غالب هستند، به ویژه به دلیل عملکرد دانه بالا و سازگاری گسترده جغرافیایی. این ارقام عموماً در سیستم‌های کشاورزی مطلوب و با نهاده بالا عملکرد خوبی دارند، اما عملکرد بهینه آنها در زمین‌های حاشیه‌ای/ارگانیک یا بدون استفاده از نهاده‌های شیمیایی خارجی (کودها، علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها) قابل دستیابی نیست. هدف برنامه‌های اصلاحی غلات ارزیابی لاین‌ها/ارقام کاندید برای صفات زراعی، بیماری و کیفیت در یک محیط عاری از علف‌های هرز است که شناسایی صفاتی را که توانایی رقابت در برابر علف‌های هرز ایجاد می‌کنند غیرممکن می‌سازد. علاوه بر این، کمی سازی توانایی رقابتی یک پدیده پیچیده است که تحت تأثیر طیفی از صفات رشد قرار می گیرد. منابع زمینی بالاتر (به عنوان مثال نور) و پایین (مانند آب و مواد مغذی) نیز به میزان بیشتری بر رقابت تأثیر می گذارد. رقابت پذیری یک صفت کمّی ارثی است که به شدت تحت تأثیر عوامل بسیاری از جمله ژنوتیپ، مدیریت، محیط و اثر متقابل آنها قرار دارد. تکنیک‌های صحیح اصلاح نباتات و طرح‌های آزمایشی خوب، پیش‌نیازهایی برای به حداکثر رساندن دستاوردهای ژنتیکی برای پرورش ارقام برای اراضی تحت مدیریت ارگانیک هستند. این خلاصه بر اصلاح گندم برای افزایش توانایی رقابتی همراه با سایر مطالعات زراعی، ژنتیکی و مولکولی که برای بهبود سرکوب علف های هرز، مقاومت در برابر بیماری و کیفیت در اراضی تحت مدیریت ارگانیک انجام شده است، متمرکز است. نمونه هایی از سایر غلات نیز برای مقایسه گندم با سایر محصولات غلات برجسته شده است.

Genetically uniform cultivars in many self-pollinated cereal crops dominate commercial production in high-input environments especially due to their high grain yields and wide geographical adaptation. These cultivars generally perform well under favorable and high-input farming systems but their optimal performance cannot be achieved on marginal/organic lands or without the use of external chemical inputs (fertilizers, herbicides and pesticides). Cereal breeding programs aim at evaluating candidate lines/cultivars for agronomic, disease and quality traits in a weed free environment that makes it impossible to identify traits conferring competitive ability against weeds. Moreover, quantification of competitive ability is a complex phenomenon which is affected by range of growth traits. Above (e.g. light) and below (e.g. water and nutrients) ground resources also influence competitiveness to a greater extent. Competitiveness is quantitatively inherited trait which is heavily influenced by many factors including genotype, management, environment and their interaction. Sound plant breeding techniques and good experimental designs are prerequisites for maximizing genetic gains to breed cultivars for organically managed lands. The brief is focused on breeding wheat for enhanced competitive ability along with other agronomic, genetic and molecular studies that have been undertaken to improve weed suppression, disease resistance and quality in organically managed lands. The examples from other cereals have also been highlighted to compare wheat with other cereal crops.