Informazione

Le pezzature delle patate sono distribuite normalmente?


Attualmente sto ricercando il variabilità delle dimensioni delle patate quando tutte le patate in questione sono state raccolto da un unico campo. Una domanda continua a emergere nelle mie analisi statistiche: in circostanze normali, le dimensioni delle patate - all'interno di un singolo campo - distribuito normalmente? (Per favore sentiti libero di definire le parole di donnola "circostanze normali" nel modo più utile che puoi immaginare.)

L'altezza umana è spesso indicata come uno di quei classici esempi di fenomeno normalmente distribuito. Il poco che so sulla biologia vegetale suggerisce che il teorema del limite centrale si applica tanto alle patate quanto al corpo umano: le lunghezze dei tuberi di patata e le lunghezze delle ossa umane dovrebbero avere distribuzioni di forma simile. Ma è corretto?


Un po' di contesto alla mia domanda iniziale: quello che sto cercando di fare è prendere la media e la deviazione standard dei miei dati e poi, usando la regola 68-95-99, costruire una serie di intervalli di confidenza, che posso quindi testare o perfezionare esaminando altri set di dati. Ovviamente, nessun set di dati reale si conformerà perfettamente a un modello; Ho solo bisogno di sapere che, in linea di principio, le dimensioni delle patate sono normalmente distribuite abbastanza che il mio metodo per elaborare gli intervalli di confidenza non è irrimediabilmente fuorviante.


Secondo la valutazione dell'effetto della densità sulla resa della patata e sulla distribuzione della dimensione del tubero, la dimensione del tubero di patata è stata stimata utilizzando una distribuzione normale ma non sono normalmente distribuiti

Hanno scoperto che una distribuzione di Weibull con parametri specifici è stimata meglio di una distribuzione normale.

In effetti non dovresti aspettarti una distribuzione normale perché non ci sono patate di dimensioni negative In quanto tale, ti aspetti una distribuzione gamma. La distribuzione di Weibull è nella stessa famiglia di distribuzioni.

Ma in molti casi viene utilizzata la distribuzione normale poiché la probabilità di un numero negativo è trascurabile.

Questo significa che le dimensioni delle patate sono ancora il risultato di molti fattori? Sembrerebbe di sì


SISTEMI ANTIMICROBICI NATURALI | Composti antimicrobici nelle piante

Patate e Pomodoro

solanina (8) di patate (Solanum tuberoso) e α-tomatina (9) di pomodoro (Solanum lycopersicum) sono entrambe saponine steroidei. Contribuiscono alla protezione delle piante dall'attacco di funghi fitopatogeni. In vitro, sia la solanina che la tomatina hanno causato la rottura delle membrane modello, probabilmente mediante l'inserimento della frazione aglicone nel doppio strato lipidico. La solanina è tossica e ha proprietà fungicide e pesticide, ed è una delle difese naturali della pianta. Può verificarsi naturalmente in qualsiasi parte della pianta, comprese foglie, frutti e tuberi. La tomatina, che ha proprietà fungicide, è tossica e si trova negli steli e nelle foglie delle piante di pomodoro. Alcuni microbi producono un enzima chiamato tomatinasi, che può degradare la tomatina, rendendola inefficace come antimicrobico.


Fecola di patate

Cindy Semeijn , Pieter L. Buwalda , in Starch in Food (Seconda Edizione) , 2018

Astratto

La fecola di patate ei suoi derivati ​​sono di grande importanza commerciale perché regolano la consistenza e quindi il gradimento degli alimenti. Il meccanismo d'azione degli amidi è governato dall'architettura granulare e molecolare dell'amido e dall'interazione con la lavorazione degli alimenti. In questo capitolo viene fornita una panoramica delle caratteristiche dell'amido della fecola di patate normale e cerosa rispetto ad altri amidi. Viene inoltre presentata una panoramica delle derivatizzazioni e del loro impatto sulla lavorabilità durante la produzione alimentare. Il capitolo si conclude con una panoramica sulle tendenze future nei metodi di alterazione dell'amido.


Sintomi della peronospora nelle patate

L'infezione o la peronospora nelle patate possono verificarsi in qualsiasi fase della crescita della pianta. I segni e i sintomi della peronospora nelle patate includono quanto segue:

  1. L'aspetto acquoso, verde chiaro o giallo vesciche sul fogliame fogliare.
  2. La foglia inferiore sviluppa lesioni marroni e nere.
  3. In alcune zone dell'impianto, vesciche fogliari può capitare.
  4. Entro alcuni giorni (generalmente 1-4), foglia marcire si verifica con lo sviluppo di vesciche di colore marrone chiaro (con tempo asciutto) e la crescita di micelio grigio-blu (con tempo umido).
  5. Più tardi, la foglia inizia cadente e causare marciumi anche nei tuberi. I marciumi nei tuberi sono di due tipi:
    • marciume secco: Il tubero di patata sviluppa una crescita nero-bluastra all'esterno e diventa Marrone rossastro dentro. P. infestans cause 5-15 mm marciume profondo nel tubero.
    • marciume umido: Il tubero di patata sviluppa la crescita di colonie bianche all'esterno e secerne acqua. P. infestans cause 24-45 mm marcire profondamente nel tubero, o possiamo dire che può colpire l'intera patata.

Se nessuno segue le misure di controllo per la gestione della malattia, allora il intero campo può essere influenzato ed emette anche un odore offensivo.

Ciclo della malattia

La modalità asessuata del ciclo della malattia avviene tramite sporangi o indirettamente dal zoospore o senza un intermediario attraverso il tubo-germe formazione. La modalità sessuale del ciclo della malattia avviene attraverso il oospora, risultato dopo la fusione di oogonio e anthredium. Generalmente, la fase asessuale è più comune. Nelle piantine o nei tuberi si sviluppano lesioni o vesciche a causa dell'attacco di funghi (P. infestans).

Il fungo può disperdersi nel nuovo siti di infezione, e poi un micelio fungino sviluppa sporangi. In condizioni umide, gli sporangi si formano zoospore biflagellate entro tre-cinque ore e richiede 12 ore di umidità libera. In condizioni sfavorevoli, la parete degli sporangi esplode liberando zoospore.

Le zoospore biflagellate di P. infestans possono sopravvivere in condizioni asciutte per un'ora e anche di più con tempo nuvoloso. zoospore incistarsi e possono infettare indirettamente la cellula ospite ovunque cadano attraverso la trasmissione del vento o della pioggia.

Con tempo asciutto, gli sporangi agiscono come an spora individuale che può formare un tubo germinale per invadere direttamente le cellule vegetali. Gli sporangi germinano per entrare nel diverso componenti cellulari.

La fase sessuale di P. infestans coinvolge oospore diploidi, risultata dopo la fusione nucleare o cariogamia tra l'anteridio maschile e l'oogonio femminile. Successivamente, le oospore germinano per sviluppare sporangi, che quindi seguono lo stesso percorso che possiamo vedere nel diagramma sopra.

Phytophthora infestans ha un alto potenziale riproduttivo che può produrre da 1 a 3 lakh di sporangi al giorno da una lesione individuale. Quindi ogni sporangio può iniziare una nuova infezione con il sintomi visibili. Lesioni sotto forma di chiazze piccole o larghe compaiono sulle foglie e sul fusto dopo un periodo di incubazione di alcuni giorni.

Pertanto, l'alto tasso di crescita del P. infestans può causare una rapida defogliazione e distruzione di fogliame e tuberi. Se la gestione della malattia non è stabilita correttamente, l'agente patogeno potrebbe distruggere il intero campo in poco tempo.

Se il tubero viene infettato da tale fungo, l'intera piantina si ammalerà. In questo modo, il ciclo della malattia ruota attorno a ciò che si verifica ogni cinque-sette giorni, con conseguente diffusione dell'infezione da peronospora.

Controllo

La gestione della malattia della peronospora nelle patate include quanto segue:

  1. Dobbiamo usare varietà di semi sane o resistenti come Kuphri, Alankar ecc.
  2. I detriti vegetali devono essere puliti relativamente alla sanificazione del campo.
  3. Per controllare l'infezione della peronospora, si dovrebbe impiegare una tecnica di irrigazione a pioggia che consente alle foglie di asciugarsi a intervalli regolari.
  4. L'applicazione di acido fosforoso alle patate dopo la raccolta e prima dell'accatastamento può ridurre al minimo l'insorgenza della peronospora.
  5. La raccolta delle patate deve essere effettuata nella stagione secca.
  6. La parte superiore della pianta deve essere asportata prima di 15 giorni dalla raccolta.
  7. La messa a terra deve essere approfondita di 10-15 cm.
  8. Occorre un uso equilibrato di fertilizzanti azotofissatori.
  9. I semi devono essere trattati con 5% di ridomil e polvere di 1kg/100kg di semi.
  10. La conservazione dei semi è un fattore primario per ridurre al minimo le conseguenze dell'infezione, mantenendo i semi a 3,5-4,4 gradi Celsius.
  11. Le fonti sull'inoculo come erbacce e tuberi infetti (abbattimenti) devono essere eliminate.
  12. Si possono anche usare fungicidi fogliari per gestire la malattia.

Conclusione

Pertanto, possiamo concludere che la malattia da peronospora può causare epidemie se non adeguatamente gestita. Poiché il potere riproduttivo di P. infestans è molto elevato, il che può formare un numero enorme di sporangi da un lesione singola che a sua volta può portare ad altri siti di infezione.

Il ciclo della malattia può continuare sia dal zoospore biflagellate o oospore, prodotto come prodotto della riproduzione asessuata o sessuale di Phytophthora infestans. La peronospora è un malattia della comunità, che potrebbe infettare altri campi o colture se persiste più a lungo.


Contenuti

La parola inglese Patata viene dallo spagnolo patata (il nome usato in Spagna). La Royal Spanish Academy afferma che la parola spagnola è un ibrido del Taíno batata ('patata dolce') e il Quechua papà ('Patata'). [11] [12] Il nome originariamente si riferiva alla patata dolce anche se le due piante non sono strettamente imparentate. L'erborista inglese del XVI secolo John Gerard si riferiva alle patate dolci come patate comuni, e ha usato i termini patate bastarde e patate della Virginia per la specie che oggi chiamiamo patata. [13] In molte delle cronache che descrivono in dettaglio l'agricoltura e le piante, non viene fatta alcuna distinzione tra i due. [14] Le patate sono talvolta chiamate patate irlandesi o patate bianche negli Stati Uniti, per distinguerle dalle patate dolci. [13]

Il nome spud infatti una patata deriva dallo scavo del terreno (o di una buca) prima della semina delle patate. La parola ha un'origine sconosciuta ed era originariamente (c. 1440 ) usata come termine per un corto coltello o pugnale, probabilmente correlato al latino spad- una radice di parola che significa "spada" confronta lo spagnolo espada, inglese "spade", e spadroon. Successivamente si è trasferito su una varietà di strumenti di scavo. Intorno al 1845, il nome si trasferì al tubero stesso, il primo record di questo utilizzo è in inglese neozelandese. [15] L'origine della parola spud è stato erroneamente attribuito a un gruppo di attivisti del XVIII secolo dedito a tenere la patata fuori dalla Gran Bretagna, che si autodefiniva Società per la prevenzione della dieta non salutare. Era il 1949 di Mario Pei La storia del linguaggio che può essere incolpato per la falsa origine della parola. Pei scrive, "la patata, da parte sua, era in discredito alcuni secoli fa. Alcuni inglesi che non amavano le patate formarono una Società per la prevenzione della dieta non salutare. Le iniziali delle parole principali di questo titolo hanno dato origine a spud". Come la maggior parte degli acronimi antecedenti al XX secolo, questo è falso e non ci sono prove che sia mai esistita una Società per la prevenzione della dieta non salutare. [16] [12]


Melanotus Communis

Nessun nome comune, Melanotus communis Gyllenhal, Elateridae, COLEOPTERA

DESCRIZIONE

Adulto &ndash Questo adulto di wireworm è un coleottero duro, liscio, da bruno-rossastro a nero, lungo circa 13 mm.

Uovo &ndash L'uovo bianco e brillante ha una forma da ovale a sferica e una lunghezza di 0,33 mm.

Larva &ndash Una larva di wireworm ha 3 paia di zampe corte vicino alla testa. M. Communis ha un corpo da giallo pallido a bruno-rossastro, una testa marrone appiattita e un ultimo segmento addominale smerlato. Quando è completamente cresciuto, questo wireworm varia da 21 a 25 mm di lunghezza.

Pupa &ndash La pupa bianca e dal corpo molle non ha rivestimento protettivo ed è approssimativamente delle stesse dimensioni e forma dell'adulto.

Distribuzione &ndash Questa specie di wireworm può essere trovata in tutti gli Stati Uniti, ma è particolarmente comune negli stati centro-occidentali e sudorientali. I danni tendono ad essere prevalenti nei campi che seguono la zolla o il mais senza lavorazione.

Piante Ospiti &ndash Il wireworm, M. Communis, si nutre delle radici di molte graminacee, compreso il mais e molte piccole colture di cereali. Può anche attaccare le radici, i semi e i tuberi di molte colture di fiori e ortaggi, in particolare patate e patate dolci. Questa specie è nota per infestare il tabacco.

Danno &ndash Questo wireworm crea buchi nelle radici della patata e della patata dolce simili a quelli causati dai wireworms del tabacco e della patata meridionale. Tuttavia, a causa delle dimensioni di questa specie, i fori sono notevolmente più grandi e più profondi di quelli di altre specie. Radici e tuberi danneggiati vengono declassati e scartati. M. Communis è il wireworm più dannoso nelle aree più settentrionali di coltivazione della patata dolce.

Storia di vita &ndash Questa specie di wireworm ha un ciclo di vita di 6 anni. Nel giugno del primo anno gli adulti depongono le uova singolarmente tra le radici delle graminacee. Le larve di primo stadio emergono a luglio e iniziano a nutrirsi di radici. Le larve continuano a svilupparsi durante l'estate e svernano nel terreno come secondo stadio durante il primo anno. La maggior parte di questi immaturi rimane allo stadio larvale per 5 anni, sebbene siano stati riportati cicli vitali di appena 3 anni. Alla fine di luglio o agosto del 6° anno, le larve mature costruiscono cellule ovali profonde da 15 a 30 cm nel terreno e si impupano. M. communis gli adulti emergono circa 18 giorni dopo e si nutrono di polline prima di andare in letargo in aree protette. Diventano attive e depositano le uova nel maggio o giugno successivo.

Il controllo consiste nell'evitare terreni precedentemente in zolla o fuori produzione. L'uso preimpianto di fumiganti per il controllo dei nematodi fornirà anche un certo controllo di questo abitante del suolo. Si ritiene che le applicazioni tradizionali di un insetticida granulare sulla fila a fine luglio siano di scarso valore contro questa specie di wireworm.

Melanotus communis. A. Adulto. AVANTI CRISTO. Larva e punta dell'addome. D. Pupa.

Melanotus communis. A. Adulto. AVANTI CRISTO. Larva e punta dell'addome. D. Pupa.

Contenuti

Il nome del genere fitoftora deriva dal greco φυτό –(fito), che significa: "pianta" – più il greco φθορά (phthora), che significa: "decadimento, rovina, perire". Il nome della specie infestano è il participio presente del verbo latino infestare, che significa: "attaccare, distruggere", da cui deriva la parola "infestare". Il nome Phytophthora infestans fu coniato nel 1876 dal micologo tedesco Heinrich Anton de Bary (1831-1888). [5] [6]

Il ciclo di vita asessuale di Phytophthora infestans è caratterizzato da fasi alternate di crescita delle ife, sporulazione, germinazione degli sporangi (attraverso il rilascio di zoospore o la germinazione diretta, cioè l'emergenza del tubo germinale dallo sporangio), e il ripristino della crescita delle ife. [7] Esiste anche un ciclo sessuale, che si verifica quando gli isolati di tipo opposto di accoppiamento (A1 e A2) si incontrano. La comunicazione ormonale innesca la formazione delle spore sessuali, chiamate oospore. [8] I diversi tipi di spore svolgono un ruolo importante nella disseminazione e sopravvivenza di P. infestano. Gli sporangi si diffondono dal vento o dall'acqua e consentono il movimento di P. infestans tra diverse piante ospiti. Le zoospore rilasciate dagli sporangi sono biflagellate e chemiotattiche, consentendo un ulteriore movimento di P. infestans sui film d'acqua trovati su foglie o terreni. Sia gli sporangi che le zoospore sono di breve durata, a differenza delle oospore che possono persistere in forma vitale per molti anni.

Il colore del segno della patata è bianco. Le persone possono osservare Phytophthora infestans producono sporangi e sporangiofori sulla superficie dei gambi e delle foglie della patata. [9] Questi sporangi e sporangiofori compaiono sempre sulla superficie inferiore del fogliame. Per quanto riguarda la peronospora dei tuberi, il micelio bianco si mostra spesso sulla superficie dei tuberi. [10]

In condizioni ideali, il ciclo di vita può essere completato su fogliame di patata o pomodoro in circa cinque giorni. [7] Gli sporangi si sviluppano sulle foglie, diffondendosi attraverso il raccolto quando le temperature sono superiori a 10 °C (50 °F) e l'umidità è superiore al 75-80% per 2 giorni o più. La pioggia può lavare le spore nel terreno dove infettano i giovani tuberi e le spore possono anche percorrere lunghe distanze nel vento. Le prime fasi della peronospora si perdono facilmente. I sintomi includono la comparsa di macchie scure sulle punte delle foglie e sugli steli delle piante. La muffa bianca apparirà sotto le foglie in condizioni umide e l'intera pianta potrebbe crollare rapidamente. I tuberi infetti sviluppano chiazze grigie o scure che sono marrone rossastre sotto la pelle e si decompongono rapidamente in una poltiglia maleodorante causata dall'infestazione di marciumi batterici molli secondari. I tuberi apparentemente sani possono marcire più tardi quando sono in negozio.

P. infestans sopravvive male in natura a parte i suoi ospiti vegetali. Nella maggior parte delle condizioni, le ife e gli sporangi asessuati possono sopravvivere solo per brevi periodi nei detriti delle piante o nel terreno e generalmente vengono uccisi durante le gelate o il clima molto caldo. Le eccezioni riguardano le oospore e le ife presenti all'interno dei tuberi. La persistenza di agenti patogeni vitali all'interno dei tuberi, come quelli che vengono lasciati nel terreno dopo il raccolto dell'anno precedente o lasciati nei cumuli di scarto, è un grave problema nella gestione delle malattie. In particolare, si ritiene che le piante spontanee che germogliano da tuberi infetti siano una delle principali fonti di inoculo all'inizio di una stagione di crescita. [11] Questo può avere effetti devastanti distruggendo interi raccolti.

P. infestans è diploide, con circa 11-13 cromosomi, e nel 2009 gli scienziati hanno completato il sequenziamento del suo genoma. Il genoma è risultato essere considerevolmente più grande (240 Mbp) di quello della maggior parte degli altri fitoftora specie i cui genomi sono stati sequenziati Phytophthora sojae ha un genoma di 95 Mbp e Phytophthora ramorum aveva un genoma di 65 Mbp. Circa 18.000 geni sono stati rilevati all'interno del P. infestans genoma. Conteneva anche una varietà diversificata di trasposoni e molte famiglie di geni che codificano per proteine ​​effettrici coinvolte nel causare la patogenicità. Queste proteine ​​sono divise in due gruppi principali a seconda che siano prodotte dalla muffa ad acqua nel simplast (all'interno delle cellule vegetali) o nell'apoplasto (tra le cellule vegetali). Le proteine ​​prodotte nel simplast includevano proteine ​​RXLR, che contengono una sequenza arginina-X-leucina-arginina (dove X può essere qualsiasi amminoacido) all'estremità amminica della proteina. Alcune proteine ​​RXLR sono proteine ​​di avirulenza, il che significa che possono essere rilevate dalla pianta e portare a una risposta ipersensibile che limita la crescita del patogeno. P. infestans è stato scoperto che codificano circa il 60% in più di queste proteine ​​rispetto alla maggior parte delle altre Phytophthora specie. Quelli trovati nell'apoplasto includono enzimi idrolitici come proteasi, lipasi e glicosilasi che agiscono per degradare il tessuto vegetale, inibitori enzimatici per proteggere dagli enzimi di difesa dell'ospite e tossine necrotizzanti. Nel complesso è stato riscontrato che il genoma ha un contenuto di ripetizioni estremamente elevato (circa il 74%) e una distribuzione genica insolita in quanto alcune aree contengono molti geni mentre altre ne contengono pochissimi. [1] [12]


Genetica dei tratti morfologici e dei tuberi

6.3.3 Forma del tubero

La forma del tubero è una sindrome di molti caratteri, che ha contribuito a un ricco spettro di nomi di cultivar come 'Kidney', con un forte grado di planarità, 'Pink Fir Apple' con una forma tuberosa simile a una pigna (a causa dell'estrema massa di l'area del tubero tra gli occhi), 'Asparges', un tubero molto lungo, 'Banana', 'Long Pinkeye' e 'muizen', una forma ovata che si assottiglia all'estremità apicale. Per le immagini rimando a pagina 277 della pubblicazione di Bradshaw e Mackay (1994) . Più sistematicamente, i caratteri della forma del tubero possono essere suddivisi nelle seguenti componenti: (1) rapporto lunghezza/larghezza (io) che descrive la forma complessiva, (2) rastremazione dell'estremità del tallone e/o dell'estremità della rosa, dove le forme oblunghe dei tuberi potrebbero essere viste come l'altro estremo delle estremità dei tuberi molto affusolate e (3) la rettilineità dell'asse della lunghezza. La letteratura più vecchia è stata recensita da De Jong e Burns (1993) e Bradshaw e Mackay (1994).

Solo per la forma complessiva del tubero l'eredità è in qualche modo compresa. La nozione di base descritta in varie pubblicazioni più antiche indica che la forma del tubero è regolata da un singolo locus Ro, dove rotondo (Ro_) è dominante sul lungo (roro). De Jong e Rowe (1972) hanno confermato il legame tra i loci coinvolti nella forma del tubero e il colore della pelle. Entrambi i loci infatti mappano vicino a TG63 sul cromosoma X della patata ( van Eck et al., 1993b , 1994 Jacobs et al., 1995 ). Tuttavia, il modello genetico qui descritto non spiega in modo soddisfacente l'osservazione di forme di tubero che vanno da rotonde (io < 1.4) a ovale (1.5 <io< 1.9) a lungo (io > 2.0). Nell'articolo del 1993, De Jong e Burns potrebbero identificare fenotipicamente tutti e tre i possibili genotipi (RoRo, Roro e roro) che segregavano nel loro materiale genetico. Questo suggerisce una dominanza incompleta al Ro-luogo. Tuttavia, i fenotipi a forma di tubero non sono limitati a queste tre classi, ma mostrano una distribuzione continua. I tratti continuamente distribuiti sono spesso interpretati come controllati da poligeni, ma nel caso della forma del tubero, viene mantenuta l'ipotesi del singolo gene. Al Ro-locus, una serie di alleli multipli può spiegare tutte le forme intermedie tra round (andando a piatto) e lungo (van Eck et al., 1994). A livello tetraploide, più alleli possono creare un gran numero di combinazioni alleliche e interazioni alleliche intralocus, che possono spiegare la gamma continua di fenotipi a forma di tubero. A livello molecolare, la funzione del Ro-locus non è compreso, e una volta che questo gene è stato clonato, è possibile indagare un'ulteriore analisi degli alleli e degli effetti allelici.

La forma del tubero è stata studiata in correlazione con la composizione dei tessuti ( Tai e Misener, 1994 ). Hanno concluso un'associazione positiva tra la lunghezza del tubero e la ristrettezza del midollo, suggerendo che le patate lunghe hanno un midollo stretto ed erano inclini ad avere un volume di midollo minore. Non è stata osservata alcuna chiara associazione con altri tratti, come il peso specifico.


Genetica e biotecnologia dell'allevamento

Enzimi biosintetici dell'amido

L'amido nelle piante è sintetizzato nei plastidi come l'amiloplasto e il cloroplasto. Gli enzimi biosintetici dell'amido contengono peptidi di transito per il trasporto di questi enzimi dal citosol all'amiloplasto. Almeno quattro classi di enzimi catalizzano le reazioni della biosintesi dell'amido nelle piante, come segue ( Tabella 1 ): l'amido sintasi (SS, EC 2.4.1.21) allunga le catene di α-1,4-glucano dell'amido ADP glucosio pirofosforilasi (AGPasi, EC 2.7.7.27) produce il substrato ADP glucosio (ADPG) per SS dall'enzima ramificante glucosio-1-fosfato (G1P) (BE, EC 2.4.1.18) forma i legami glucosidici α-1,6 dell'amilopectina e dell'enzima deramificante (DBE, EC 3.2.1.68) taglia i rami impropri generati da BE. Oltre a questi enzimi, nella biosintesi dell'amido sono coinvolti anche la fosforilasi dell'amido (PHO, EC 2.4.1.1) e l'enzima sproporzionato (EC 2.4.1.25).

Tabella 1 . Enzimi biosintetici dell'amido e loro funzioni nel riso

EnzimiisoenzimimutantiFunzione degli isoenzimi
SSSSIss1Allungamento di DP 6–7 di A e B1 catene di amilopectina per aggiunta di 2-4 residui di glucosio
SSIIariso japonicaAllungamento di DP 6-12 di A e B1 catene di amilopectina per aggiunta di 6-12 residui di glucosio nell'endosperma
SSIIbSconosciuto
SSIicSconosciuto
SSIIIass3aAllungamento di B2–3 lunghe catene che collegano ammassi di amilopectina nell'endosperma
SSIIIbss3bSconosciuto
SSIVaSconosciuto
SSIVbss4bSovrapposto con la funzione di SSIIIa. Relativo alla morfologia dei granuli di amido?
SSVSconosciuto
GBSSIceroso, gbss1Allungamento dell'amilosio e catene extra lunghe di amilopectina nell'endosperma
GBSSIIAllungamento dell'amilosio nelle foglie?
ESSEREBEIbe1Forma rami in lamelle amorfe
BEIIabe2aFormare rami in fase di avvio?
BEIIbestensore dell'amilosio, be2bForma rami in lamelle cristalline nell'endosperma
DBEISA1zuccherino-1, isa1Taglio di rami impropri nelle lamelle cristalline di amilopectina
ISA2isa2Taglio di rami impropri con ISA1
ISA3isa3Deramificazione dell'amilopectina nelle foglie
PULApulLeggera compensazione della funzione ISA1
PHOPHO1pho1Primer di forma nella fase di iniziazione?
PHO2Sconosciuto

SS, amido sintasi GBSS, amido sintasi legato ai granuli BE, enzima ramificante DBE, enzima deramificante ISA, isoamilasi PUL, pullulanasi PHO, fosforilasi.

Molti isoenzimi di questi enzimi, codificati da geni diversi, esistono nelle piante. La presenza di così tanti isoenzimi indica che le piante hanno evoluto la capacità di sintetizzare amido altamente organizzato, perché ogni isoenzima ha specificità funzionale per particolari tessuti, stadi di sviluppo e substrati. L'uso di linee di piante contenenti mutazioni in geni specifici chiarirà i ruoli e le specificità distinti di ciascun isoenzima e quindi amplierà la comprensione della biosintesi dell'amido. Si pensa che gli isoenzimi biosintetici dell'amido formino complessi proteina-proteina per sintetizzare l'amido in modo efficiente. Complessi di diverse centinaia di kilodalton (kDa) sono stati rilevati dopo la filtrazione su gel della frazione dello stroma dallo sviluppo dell'endosperma di mais, sebbene la massa molecolare di un isoenzima biosintetico dell'amido monomerico sia di 50-100 kDa. Inoltre, gli esperimenti di immunoprecipitazione mostrano che più isoenzimi hanno affinità tra loro.


Caratteristiche generali

I tuberi 'Goldrush' hanno una pelle marrone con una forma da oblunga a lunga e un colore della carne bianco (Figura 1). Secondo i codici di valutazione della Florida per le caratteristiche dei tuberi di patata (Tabella 1), i tuberi hanno un bell'aspetto con una pelle color ruggine moderata e una profondità dell'occhio da intermedia a poco profonda. 'Goldrush' ha dimostrato un alto potenziale di resa nelle condizioni di produzione della Florida (tabelle 2 e 3). In media, la resa commerciabile è di 218 cwt/acre, circa il 6% al di sotto dello standard commerciale 'Red LaSoda', con il 75% dei tuberi prodotti che si trovano tra le classi di distribuzione dimensionale A1 e A3. Ha un peso specifico medio-basso di 1.061 (Tabella 2).


Introduzione

Raggiungere la massima resa del raccolto con l'investimento più basso è l'obiettivo finale degli agricoltori nella loro ricerca verso una produzione agricola economicamente efficiente. La diagnosi precoce dei problemi associati alla resa del raccolto può aiutare notevolmente a ridurre la perdita e raggiungere la resa e il profitto desiderati. La patata è classificata come il quarto alimento principale in tutto il mondo, che sta ancora rapidamente acquisendo importanza [1]. Il crescente interesse per la patata, insieme alla diminuzione dei terreni agricoli, introduce la necessità di un aumento della resa del germoplasma, una migliore protezione delle colture e sistemi di gestione molto più efficienti e produttivi. La previsione della resa del raccolto di patate prima del periodo di raccolta può essere molto utile nel processo decisionale pre-raccolta e di marketing. Molti studi [2, 3] hanno mostrato che i metodi tradizionali di stima della resa delle colture potrebbero portare a una scarsa valutazione della resa delle colture ea una valutazione imprecisa dell'area delle colture. Inoltre, questi metodi normalmente dipendono da una rigorosa raccolta di dati sul campo sul raccolto e sulla resa, che è un processo costoso e dispendioso in termini di tempo.

Le tecnologie di telerilevamento (RS) e del sistema di posizionamento globale (GPS) possono essere utilizzate per valutare la variazione temporale nella dinamica delle colture, inclusa la resa delle colture e la sua variabilità spaziale [4]. Le porzioni visibili (blu, verde e rosso) e nel vicino infrarosso (NIR) dello spettro elettromagnetico hanno già dimostrato la loro efficacia nell'accedere alle informazioni sul tipo di coltura, sulla salute delle colture, sull'umidità del suolo, sullo stress da azoto e sulla resa delle colture [5-13]. I progressi nelle tecniche RS hanno migliorato l'uso delle immagini multispettrali come strumento efficace per determinare e monitorare le condizioni della vegetazione, lo stress delle colture e la previsione della resa delle colture. Liu e Kogan [14] hanno rivelato che i dati di telerilevamento offrivano eccezionali caratteristiche spaziali e temporali della superficie terrestre, inclusi gli impatti ambientali sulla crescita delle colture. Numerosi studi hanno riportato che potrebbe esserci una buona correlazione tra gli indici di vegetazione forniti dalle tecniche RS e la resa delle colture e la biomassa [14-17]. Una ricerca sulla resa delle colture condotta su scala regionale, che utilizza immagini satellitari grossolane oa bassa risoluzione, può fornire informazioni più ampie sulle condizioni della chioma delle colture e sulle stime della resa delle colture. Quindi, le decisioni sull'esportazione e l'importazione quantitativa del prodotto all'interno della regione potrebbero essere prese in modo sicuro.

La previsione delle rese delle colture è tipicamente associata ad alcune variabili agronomiche (densità, vigore, maturità e malattia), che possono essere utilizzate come indicatori di resa. Il telerilevamento offre una diagnosi precisa della salute delle piante, tuttavia, la riflettanza spettrale della coltura dipende dalla fenologia, dal tipo di stadio e dalla salute della coltura. Diversi studi [4, 6, 18-22] si sono concentrati sull'analisi della crescita delle colture utilizzando l'indice di vegetazione differenziale normalizzato (NDVI) per migliorare l'agricoltura di precisione. La ricerca nel monitoraggio della vita delle piante ha dimostrato che l'NDVI è associato all'indice dell'area fogliare (LAI) e all'attività fotosintetica delle colture. L'NDVI è un modo indiretto di misurare la produttività primaria attraverso la sua relazione quasi rettilinea utilizzando la frazione di radiazione fotosinteticamente attiva assorbita (FAPAR) [23] e [24]. Inoltre, Baez-Gonzalez [6] ha utilizzato i dati Landsat ETM (mappatore tematico avanzato) con un modello NDVI per stimare la resa del mais, dove è stato determinato un errore di previsione del 9,2% nella resa. Yang [25] ha utilizzato il modello EPIC del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) per prevedere la resa, in cui la differenza tra la resa registrata e quella prevista era inferiore al 10%. Baez-Gonzalez [18] ha modellato una resa di mais con NDVI generato da immagini NOAA Advanced High-Resolution Radiometer (AVHRR). Uno studio di Gopalapillai e Tian [19] ha riportato valori del coefficiente di correlazione (r) variabili da 0,13 a 0,98 per prevedere la resa di mais da nove diversi campi utilizzando un intervallo di set di dati di due anni. Hanno usato immagini aeree delle parcelle di mais e calcolato l'NDVI per prevedere la resa, dove il coefficiente di correlazione medio (r) tra l'NDVI e la resa su tutti e nove i campi è stato determinato a 0,54. D'altra parte, in alcuni studi è stato utilizzato l'indice di vegetazione aggiustato al suolo (SAVI) poiché mostrava una tendenza a minimizzare la luminosità del suolo, un fenomeno che è stato affrontato da Miura [26] e Lamb [27]. Jayanthi [28] ha svolto ricerche sulla stima della resa della patata integrando il SAVI da immagini multispettrali aeree ad alta risoluzione e ha sviluppato vari modelli di resa. Huete [29] ha introdotto un elemento di calibrazione del suolo nell'equazione NDVI per tenere conto delle interazioni ottiche di primo ordine tra suolo e vegetazione. Bala e Islam [30] hanno utilizzato le immagini TERRA MODIS per stimare una resa di patate, dove è stato determinato un errore di previsione del 15% utilizzando dati di verità al suolo raccolti da 50 campi.

Oltre a fornire uno strumento di supporto alle decisioni e le aspettative di reddito, le mappe dei rendimenti previsti possono essere utilizzate come database spaziali per l'implementazione di sistemi di tecnologia a tasso variabile (VRT) per ottenere un'applicazione precisa degli input a livello di campo al fine di ottimizzare la produzione in tutto il intero campo. Pertanto, questo studio è stato progettato per fornire un mezzo di previsione precoce della resa delle patate (cioè prima del periodo di raccolta) utilizzando il telerilevamento satellitare multispettrale su scala di campo. Tuttavia, gli obiettivi specifici di questo studio erano (i) ottenere un'equazione empirica per la previsione precoce della resa delle patate utilizzando immagini multispettrali in combinazione con le rese delle patate raccolte sul campo, (ii) determinare lo stadio di crescita adatto per la previsione precoce della resa delle patate e (iii) classificare le mappe di resa ottenute in zone distinte per l'implementazione di attività di agricoltura di precisione.


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