Βελτίωση της Καρυδιάς
Παρακάτω θα αναφερθεί σε γενικές γραμμές, η πορεία που ακολούθησε η βελτίωση της καρυδιάς κυρίως στην Καλιφόρνια της Αμερικής που είναι και η πατρίδα των περισσότερων γνωστών ποικιλιών. Οι διάφορες ποικιλίες της καρυδιάς είναι σπορόφυτα τα οποία επιλέχθηκαν ως προς ορισμένα επιθυμητά γνωρίσματα. Τα σπορόφυτα αυτά είναι δυνατόν να προήλθαν από τυχαίους σπόρους προϊόντα φυσικής επικονίασης ή από καρύδια που προήλθαν από τεχνητή επικονίαση. Στην περίπτωση της ελεύθερης επικονίασης ή και οι δυο γονείς είναι άγνωστοι ή η μητέρα είναι γνωστή αλλά άγνωστος ο πατέρας λόγω του ανεξέλεγκτου της γύρης. Στην περίπτωση της τεχνητής επικοινωνίας και οι δυο γονείς είναι γνωστοί.
Πριν η βελτίωση της καρυδιάς βασιστεί στις πρόσφατες επιστημονικές γνώσεις της Γενετικής και Βελτίωσης των φυτών στηριζόταν στην τύχη και στην παρατηρητικότητα μερικών εμπειρικών καλλιεργητών. Έτσι για παράδειγμα οι παλαιότερες ποικίλες Payne, Hartley, Trinta, Eureka, Concord, Placentia επιλέχθηκαν τυχαία από απλούς καλλιεργητές της καρυδιάς οι οποίοι μάλιστα έδωσαν στις καρυδιές αυτές τα ονόματά τους ή τα ονόματα των τοποθεσιών όπου απομονώθηκαν.
Οι νεότερες όμως ποικιλίες όπως Gustine, Pedro Amigo, Vina, Chico, Chandler, Howard, κλπ. είναι αποτέλεσμα της εφαρμογής των πρόσφατων γνώσεων της Γενετικής και Βελτίωσης των φυτών και προήλθαν από τεχνητές διασταυρώσεις κατόπιν επιλογής. Σήμερα ο βελτιωτής δεν στηρίζεται στην τύχη αλλά επιλέγοντας τους γονείς δημιουργεί γενοτύπους υπέρτερους αυτών.
Τα στάδια που ακολουθεί η βελτίωση της καρυδιάς είναι τα εξής:
1. Ο προσδιορισμός του στόχου του βελτιωτικού προγράμματος που συνήθως είναι η βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας.
2. Η αναγνώριση των προβλημάτων και η επιλογή των επιθυμητών γνωρισμάτων τα οποία χρειάζονται βελτίωση ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός του βελτιωτικού προγράμματος. Βασική προϋπόθεση είναι η εύρεση της πηγής των επιθυμητών αυτών γνωρισμάτων και η γνώση του βαθμού με τον οποίο αυτά κληρονομούνται από γενιά σε γενιά δηλαδή τις κληρονομικής ικανότητας (Heritability).
Η κληρονομική ικανότητα μπορεί να βρεθεί με την ανάλυση των δεδομένων της συμπεριφοράς των απογόνων σε σχέση με τους γονείς. Εκφράζεται σε ποσοστά με το συντελεστή κληρονομικής ικανότητας ο οποίος είναι μικρότερος στα ποσοτικά σε σχέση με τα ποιοτικά γνωρίσματα. Ένα γνώρισμα που έχει μεγάλο συντελεστή επηρεάζεται λιγότερο από το περιβάλλον και βελτιώνεται ευκολότερα από ένα άλλο με μικρό συντελεστή. Στον πίνακα 1 δίνεται ο συντελεστής κληρονομικής ικανότητας των σπουδαιότερων γνωρισμάτων της καρυδιάς.
Πίνακας 1. Κληρονομική ικανότητα των γνωρισμάτων της καρυδιάς.
3. Ανάπτυξη μεθόδου επιλογής για την απομόνωση των υπέρτερων γενοτύπων που διαθέτουν γονίδια για τη βελτίωση των διαφόρων επιθυμητών γνωρισμάτων. Μερικά χαρακτηριστικά αναγνωρίζονται και μετριούνται εύκολα όπως είναι η ζωηρότητα βλάστησης, το μέγεθος του καρπού, η αναλογία ψίχας κ.α.
Άλλα γνωρίσματα όπως είναι η αντοχή στις ασθένειες είναι δυσκολότερο να αναγνωριστούν διότι θα πρέπει ο βελτιωτής να αναπτύξει μια κατάλληλη τεχνική για να κάνει τεχνητές μολύνσεις σε μεγάλο αριθμό φυτών ώστε να απομονωθούν τα ανθεκτικά από τα ευαίσθητα φυτά.
4. Εντοπισμός πηγών επιθυμητών γονιδίων. Πηγή τέτοιων γονιδίων μπορεί να αποτελέσουν οι ήδη υπάρχουσες ποικιλίες, τα διάφορα συγγενικά με την καρυδιά είδη καθώς και η εισαγωγή γενετικού υλικού από άλλες χώρες στα πλαίσια της ανταλλαγής γενετικού υλικού ή των διαφόρων αποστολών.
5. Επιλογή των γονέων με τα επιθυμητά γνωρίσματα και διασταύρωση αυτών εφαρμόζοντας ειδική τεχνική ελεγχόμενης επικονίασης. Κατ’ αυτήν γίνεται η συλλογή της γύρης από τους ίουλους του ενός γονέα (πατέρα) η οποία συντηρείται για λίγες μέρες, έως ότου γίνει η επικονίαση, σε γυάλινο φιαλίδιο κλεισμένο με βαμβάκι σε θερμοκρασία 0ο C και σχετική υγρασία 40%. Η γύρη της καρυδιάς, όπως και των άλλων οπωροφόρων δέντρων, είναι δυνατό να διατηρήσει τη βιωσιμότητά της για ένα χρόνο και πλέον σε θερμοκρασία -19ο C.
Η επικονίαση θα γίνει όταν οι δυο λοβοί του στίγματος είναι καλά αναπτυγμένοι, φέρουν το στιγματικό υγρό και σχηματίζουν γωνία 45ο με τον άξονα της ωοθήκης. Αν εμφανιστούν κηλίδες σκοτεινού χρώματος στο στίγμα, η στιγματική επιφάνεια αρχίζει να ξηραίνεται ή τα στίγματα είναι άωρα τότε η τεχνητή επικονίαση δεν έχει αποτέλεσμα.
Τα στίγματα είναι υποδεκτικά για επικονίαση γύρω στις 3-4 μέρες. Θα πρέπει όμως πριν τα θηλυκά άνθη γίνουν υποδεκτικά να καλυφθούν με προστατευτικά σακίδια, μαζί με τους βλαστούς που τα φέρουν, για να προστατευθούν από την ανεπιθύμητη γύρη. Όταν τα στίγματα γίνουν υποδεκτικά εισάγεται η γύρη μέσα στο σάκο με τη βοήθεια μίας σύριγγας.
6. Τα καρύδια που προήλθαν από την τεχνητή επικονίαση φυτεύονται και τα σπορόφυτα επιλέγονται ως προς τα επιθυμητά γνωρίσματα. Αυτή η πρώτη επιλογή όλων των σποροφύτων επιτρέπει στο βελτιωτή να επιλέξει τα πλέον επιθυμητά άτομα για περαιτέρω δοκιμή. Τα υπέρτερα αυτά σπορόφυτα που αποτελούν τις επεμβάσεις (treatments), εμβολιάζονται σε ένα κοινό υποκείμενο μαζί με μια ποικιλία μάρτυρα και αποτελούν μια επανάληψη (block), ώστε να γίνουν οι συγκρίσεις κάτω από τις ίδιες συνθήκες. Αυτά τα σπορόφυτα μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως γονείς για περαιτέρω διασταυρώσεις μεταξύ τους.
Πριν ένα σπορόφυτο διαδοθεί ως ποικιλία διανέμεται πρώτα σε συνεργαζόμενους καλλιεργητές ώστε να δοκιμαστεί κάτω από τις διάφορες συνθήκες γεωργού στους δοκιμαστικούς οπωρώνες. Αφού αποδειχθεί ότι μ’ αυτά τα πειράματα ελέγχου το σπορόφυτο έχει καλή συμπεριφορά διαδίδεται πλέον μαζικά ως ποικιλία.
Η βελτίωση της καρυδιάς είναι μια μακρόχρονη υπόθεση.
Η βελτίωση και επιλογή της καρυδιάς με βάση τις επιστημονικές γνώσεις της Γενετικής και Βελτίωσης των φυτών άρχισε στο πανεπιστήμιο Davis της Καλιφόρνιας το 1948 από τους ερευνητές Eugene F. Serr και Harold I. Forde. Σκοπός τους ήταν η αξιολόγηση ορισμένων χαρακτηριστικών που θα οδηγούσε στη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας. Τα χαρακτηριστικά αυτά ήταν η πλαγιοκαρπία, η όψιμη βλάστηση, το υψηλό ποσοστό ψίχας, το ανοιχτό χρώμα αυτής κ.α.
Η μακρόχρονη φύση ενός βελτιωτικού προγράμματος φαίνεται αν παρακολουθήσουμε τη δημιουργία των ποικιλιών Howard και Chandler όπως φαίνεται στο γενεαλογικό δένδρο του πίνακα 2.
Πίνακας 2. Γενεαλογικό δένδρο των ποικιλιών που δημιουργήθηκαν στο Davis (serr and Forde).
Τα έτη 1949, 1951, 1952 η Conway Mayette μια όψιμης βλάστησης ποικιλία επικονιάστηκε με την Payne η οποία είναι πηγή γονιδίων της πλαγιοκαρπίας. Ένας από τους 28 απογόνους αυτής της διασταύρωσης βρέθηκε ότι συνδύαζε τα επιθυμητά γνωρίσματα και αποτέλεσε την ποικιλία Pedro. Τρία χρόνια αργότερα η ποικιλία Sharkey με καρπό καλής ποιότητας και η Marchetti με μεγάλο ποσοστό πλαγιοκαρπίας διασταυρώθηκαν και έδωσαν 93 σπορόφυτα. Απ’ αυτήν την οικογένεια δημιουργήθηκαν δύο ποικιλίες (Amigo και Chico) και ένα τρίτο σπορόφυτο με την κωδική ονομασία UC 56-224 κρατήθηκε για περαιτέρω διασταυρώσεις. Το 1963 ο γενότυπος αυτός διασταυρώθηκε με την Pedro. Από τους 33 απογόνους αυτής της διασταύρωσης δύο αξιολογήθηκαν για πάνω από 10 χρόνια πριν διαδοθούν το 1979 ως ποικιλίες Howard και Chandler.
Για να δημιουργηθούν αυτές οι δύο ποικιλίες χρειάστηκαν δύο γενιές, αξιολογήσεις 128 απογόνων και συνολικά 27 χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτού του βελτιωτικού προγράμματος δημιουργήθηκαν και άλλες 11 ποικιλίες όπως φαίνεται στο γενεαλογικό δένδρο στον πίνακα 2.
To 1982 ένα νέο βελτιωτικό πρόγραμμα άρχισε υπό την καθοδήγηση του δόκτορος Gale Mc Granahan. Οι στόχοι του προγράμματος αυτού, όπως και του προηγούμενου, τελικά είναι η απόδοση και η ποιότητα με τη διαφορά ότι σε αυτό εκτός από τη βελτίωση του εμβολίου αντικείμενο μελέτης και βελτίωσης είναι και το υποκείμενο. Δεδομένου ότι η αντοχή του δένδρου (εμβόλιο, υποκείμενο) σε διάφορες ασθένειες συμβάλλει στην τελική απόδοση, το μεν εμβόλιο έγινε αντικείμενο βελτίωσης ως προς την αντοχή του κυρίως στην ίωση μαύρη γραμμή (black line) το δε υποκείμενο ως προς τη μυκητολογική ασθένεια φυτόφθορα. Έτσι τα βελτιωμένα υποκείμενα σε συνδυασμό με τις βελτιωμένες ποικιλίες θα πρέπει να συνδυάζουν εκτός από τα γνωστά επιθυμητά γνωρίσματα και αντοχή ως προς τις κυριότερες ασθένειες.
Εικόνα 20. Καρυδιά στην οποία είναι εμβολιασμένες οι ποικίλες Vina, Amigo, Serr, Franquette. Είναι ο καλύτερος τρόπος σύγκρισης των ποικιλιών μεταξύ τους. Οι ποικιλίες Vina και Amigo υπερέχουν των δύο άλλων, ως προς την απόδοση.
Εικόνα 21. Λεπτομέρεια πλαγιοκαρπίας Καλιφορνέζικης ποικιλίας.
Παρακάτω περιγράφονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά τριών ποικιλιών καθώς και η πορεία που ακολούθησαν έως ότου διαδοθούν:
Hartley
Είναι η πιο διαδεδομένη και δημοφιλής ποικιλία στην Καλιφόρνια όπου συγκροτεί το 30% των καρυδεώνων. Επιλέχθηκε το 1909 ανάμεσα από σπορόφυτα που καλλιεργούσε ο John Hartley στο κτήμα του και διαδόθηκε ως ποικιλία το 1925. Οι γονείς της είναι άγνωστοι όμως πιστεύεται ότι προέρχεται από τη Γαλλική ποικιλία Mayette.
Το δέντρο είναι ημιορθόκλαδο, μέσης έως μεγάλης ευρωστίας και βλαστάνει 16 μέρες μετά την Payne με έναρξη βλάστησης μέσα Απριλίου. Ανθοφορία θηλέων (έναρξη - λήξη), τέλη Απριλίου με αρχές Μαΐου. Αργεί να μπει σε καρποφορία, με χαμηλή παραγωγή στα πρώτα χρόνια, αλλά υψηλή όταν φτάσει στην ωριμότητα και με ποσοστό πλαγιοκαρπίας 5 - 10%. Η περίοδος συγκομιδής είναι μεσοπρώϊμη (μέσα Οκτωβρίου). Επικονιάζεται από τις ποικιλίες Franquette, Amigo και είναι ανθεκτική στη βακτηρίωση και στην ανθράκνωση.
Στην Καλιφόρνια τα δένδρα της Hartley φυτεύονται στους καρυδεώνες σε απόσταση 12 μέτρα μεταξύ τους. Ο καρπός είναι μεγάλος, οξύληκτος, κολουροκωνικός με ευρεία βάση και ικανοποιητική στεγανότητα. Έχει ψίχα καλή ανοικτού χρώματος, εύκολα αποσπώμενη από το κέλυφος και σε αναλογία 45%. Συνιστάται για ορεινές, ημιορεινές και πεδινές περιοχές.
Vina
Δημιουργήθηκε στο Davis της Καλιφόρνιας από τους E.F. Serr και H.I. Forde. Προήλθε από τη διασταύρωση Franquette X Payne που έγινε το 1948 και επιλέχθηκε το 1955. Δοκιμάστηκε με την κωδική ονομασία UC 49 – 49 και διαδόθηκε το 1968 με το όνομα Vina που το οφείλει σε μια πόλη ομώνυμη.
Το δέντρο είναι ημιπλαγιόκλαδο, μέσης ευρωστίας και βλαστάνει 8 μέρες μετά την Payne, με έναρξη βλάστησης αρχές Απριλίου. Ανθοφορία θηλέων μέσα Απριλίου. Η χρονική διάρκεια απελεθεύρωσης της γύρης συμπίπτει κατά ένα μεγάλο ποσοστό με αυτήν της υποδεκτικότητας των θηλυκών ανθέων, επομένως είναι αυτογόνιμη. Για καλύτερη όμως επικονίαση μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι ποικιλίες Hartley, Pedrο, Amigo, Chico, ενώ η ίδια επικονιάζει τις πρωτόγυνες Chico και Amigo.
Είναι δέντρο πολύ παραγωγικό, με ποσοστό πλαγιοκαρπίας 80 – 90% με ταχεία είσοδο σε καρποφορία. Χρειάζεται κλάδεμα για να αποφευχθεί η υπερβολική καρποφορία η οποία προκαλεί πτώση της ποιότητας. Είναι ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίας του καλοκαιριού και φαίνεται να έχει αντοχή στη βακτηρίωση.
Η περίοδος συγκομιδής είναι πρώϊμη έως μεσοπρώϊμη (αρχές Οκτωβρίου). Ο καρπός της είναι οξύληκτος, κολουροκωνικός μοιάζει με τον καρπό της Hartley αλλά η βάση του είναι λιγότερο επίπεδη. Έχει ποσοστό ψίχας 45 – 50%, υψηλής ποιότητας, ανοικτού ξανθού χρώματος και παρουσιάζει καλή συγκόλληση ημικελύφων. Συνιστάται για πεδινές και ημιορεινές περιοχές.
Chandler
Δημιουργήθηκε στο Davis της Καλιφόρνιας από τους E.F. Serr και H.I. Forde. Προήλθε από τη διασταύρωση Pedro X 56 – 224 που έγινε το 1963 και διαδόθηκε το 1979.
Το δέντρο είναι ημιπλαγιόκλαδο με βλάστηση σχετικά αδύνατη. Έναρξη βλάστησης μέσα Απριλίου. Ανθοφορία θηλέων από 25/4 – 10/5. Επικονιάζεται από τη Franquette. Είναι πολύ παραγωγικό με ποσοστό πλαγιοκαρπίας 80% και ταχεία είσοδο σε καρποφορία. Η εποχή ωρίμανσης του καρπού είναι πρώιμη έως μεσοπρώιμη (αρχές Οκτωβρίου). Ο καρπός είναι ωοειδής με συγκόλληση βαλβίδων κελύφους σχετικά αδύνατη, ποσοστό ψίχας 50 – 53% λευκοκίτρινου χρωματισμού κα ο αποχωρισμός της από το κέλυφος εύκολος. Συνιστάται ως κύρια ποικιλία για ορεινές, ημιορεινές και πεδινές περιοχές.