"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7513
ETF7513 "Medicago falcata/M. sativa kompleks Eestis: taksonite levik, morfoloogiline, kromosomaalne ja isoensüümne varieeruvus ning ohustatus (1.01.2008−31.12.2011)", Malle Leht, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut.
ETF7513
Medicago falcata/M. sativa kompleks Eestis: taksonite levik, morfoloogiline, kromosomaalne ja isoensüümne varieeruvus ning ohustatus
Medicago falcata/M. sativa complex in Estonia: distribution, morphological, chromosomal, and isozyme variability and vulnerability of taxa
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB290 Süstemaatiline botaanika, taksonoomia, morfoloogia, fütogeograafia, kemotaksonoomia, mittesoontaimede füsioloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008238 080,00 EEK (15 216,09 EUR)
01.01.2009−31.12.2009228 557,00 EEK (14 607,45 EUR)
01.01.2010−31.12.2010228 557,00 EEK (14 607,45 EUR)
01.01.2011−31.12.201114 607,60 EUR
59 038,59 EUR

M. falcata/M. sativa kompleksi kuuluv harilik lutsern (M. sativa L., 2n=32)on maailmas enim kasvatatav liblikõieline heintaim, sirplutsern (M. falcata L., 2n=16, 32) pälvib huvi sordiaretuses. Sirplutsern on Lääne- ja Põhja-Eestis lubjarikastel muldadel looduslik liik, nüüdseks kõikjal naturaliseerunud harilik lutsern jõudis Eestisse 18.-19. saj. vahetusel. Tetraploidsed M. sativa ja M. falcata ristuvad looduses kergesti, andes fertiilseid järglasi. M. falcata ja M. sativa on morfoloogiliste tunnuste alusel selgelt eristuvad, nende hübriidid aga moodustavad vanemliikide vahelise kontiinumi, mistõttu käsitletakse neid sageli alamliikidena. 2006.a. uuringu andmeil esineb Põhja-Eestis nii di- kui tetraploidne sirplutsern, kuid nende sagedus, paiknemine looduslikes populatsioonides ja morfoloogiline varieeruvus on teadmata ja vajab uurimist. Kromosomaalsete rasside morfoloogilist varieeruvust on analüüsitud vähe. M. falcata di- ja tetraploid erinevad tolmutera läbimõõdu poolest, kuid eri taksonitena pole neid tunnustatud, samas kui M. sativa s. l. puhul on diploid kirjeldatud omaette taksonina. Morfoloogilise varieeruvuse selgitamine di- ja tetraploidse sirplutserni vahel aitab kaasa kompleksi süstemaatika täiustamisele. Täpsustamist vajab kollaseõieliste hübriidlutsernide levik Eestis ja nende morfoloogiline eristatavus sirplutsernist – kas ja mil määral on geenivahetuse tõttu lutserniliikide tunnused muutunud, kas segapopulatsioonides kasvavad sirplutsernid erinevad puhastes populatsioonides esinevatest ning kas tunnuste hälbimine võib sõltuda populatsioonide suurusest. Eesmärgiks on võrrelda morfoloogiliste ja isoensüümtunnuste varieeruvust lutsernide looduslikes populatsioonides ja selgitada, kas on toimunud muutusi sirplutserni ja hübriidlutserni segapopulatsioonides võrreldes veel säilunud isoleeritud puhaste sirplutserni populatsioonidega ning selgitada bioloogilise mitmekesisuse säilimise probleeme kompleksis seoses lähedaste liikide ja nende kultuurvormide kooskasvamise ning ülemaailmse geenivahetuse esinemisega erinevatest piirkondadest pärit materjali kasutamise tõttu sordiaretuses ja taimekasvatuses. Esitatakse andmed M. falcata autopolüploidse kompleksi morfoloogilise, kromosomaalse ja isoensüümse mitmekesisuse ning introgressioonist tingitud võimaliku tunnuste muutlikkuse kohta Eestis, mis on panuseks aktuaalsete süstemaatika küsimuste lahendamisele, samuti loodusliku sirplutserni ohustatuse hindamisele ja kaitsemeetmete kavandamisele.
Alfalfa (Medicago sativa L., 2n=32) of the M. falcata/M. sativa complex is the most widely cultivated legume crop in the world, sickle medic (M. falcata L., 2n=16, 32) is used in its breeding. M. falcata is natural in West- and North-Estonia on calcareous soils, while M. sativa arrived in Estonia at the break of 18th and 19th centuries. Tetraploid M. sativa and M. falcata mate freely under natural conditions, producing fertile hybrids. M. falcata and M. sativa can well be distinguished by morphology. However, their hybrids form a continuum between their parents, therefore several authors gave them subspecific status. According to the pilot study in 2006 both di- and tetraploids of M. falcata occur in North-Estonia. However, their distribution, location in populations, frequency and morphological variability need to be studied more thoroughly. Morphological variability of chromosome races of M. falcata has not been analysed sufficiently: in M. falcata only pollen diameter has been used to discriminate tetraploids and diploids, while in M. sativa s.l. the diploids have been recognized as a separate taxon. Clarification of the extent of morphological discontinuity between the diploid and tetraploid M. falcata, as well as between and within the taxa is needed for improving the presently uncertain classification of the complex. Distribution of yellow flowered hybrids and their morphological distinctness from M. falcata has to be specified – if and to what extent has gene flow caused changes in the characters of M. falcata, do sicle medics growing in mixed populations differ from those growing in pure ones and may changes in characters depend on the size of a population. The aim is to compare variability of morphological and isozyme characters of M. falcata in natural populations and to study if changes in characters can be found in mixed population in comparison with pure populations. The results will improve understanding of taxonomy of the M. falcata/M. sativa complex and problems of preservation of biological diversity connected with gene flow between indigenous species and their cultivated forms caused by import of their seeds from different parts of the world. Data on the morphological, chromosomal and isozyme diversity and on possible changes in characters caused by inbreeding in the Estonian populations of the M. falcata autopolyploid complex will be presented that also contribute to the solving of actual questions of taxonomy and protection measures.