ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΜΒΟΛΙΑΣΜΕΝΩΝ ΦΥΤΑΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΙΠΕΡΙΑ (Capsicum annuum L.) ΑΘΑΝΑΣΙΑΔΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2008

Επιβλέπων Καθηγητής: Τσαυτάρης Αθανάσιος, Καθηγητής Εξεταστική Επιτροπή: Τσαυτάρης Αθανάσιος, Καθηγητής Κούτσικα-Σωτηρίου Μεταξία, Καθηγήτρια Νιάνιου-Ομπεϊντάτ Ειρήνη, Λέκτορας

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ιδιαίτερες ευχαριστίες εκφράζονται στον κ. Αθανάσιο Τσαυτάρη, επιβλέποντα καθηγητή, για την ανάθεση του θέματος καθώς επίσης και για την γενικότερη καθοδήγηση του σε όλη τη διάρκεια της μεταπτυχιακής διατριβής. Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται στα μέλη της τριμελούς εξεταστικής επιτροπής, κ. Ειρήνη Νιάνιου, λέκτορα, για την πολύτιμη βοήθεια και τις παρατηρήσεις της στην πορεία εκτέλεσης και ολοκλήρωσης της έρευνας αλλά και για την κριτική διόρθωση κατά την συγγραφή της μεταπτυχιακής διατριβής και κ. Μεταξία Κούτσικα-Σωτηρίου, καθηγήτρια, για την κριτική ανάγνωση του κειμένου και σε όλους τους καθηγητές της ειδίκευσης καθώς και στο προσωπικό του Εργαστηρίου Γενετικής και Βελτίωσης των Φυτών του Α.Π.Θ. για την συνεργασία και τη βοήθεια τους. Επιπλέον ευχαριστώ όλο το προσωπικό του Ινστιτούτου Αγροβιοτεχνολογίας για τις συμβουλές του πάνω σε τεχνικά θέματα και ιδιαιτέρως την κ. Μαρία Καλαμάκη για την πολύτιμη βοήθεια και συμπαράσταση που μου προσέφερε κατά την διάρκεια εκτέλεσης των πειραμάτων εμβολιασμού. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω το προσωπικό του τμήματος Λαχανοκομίας του ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε. για την ευγενική παροχή των σπόρων και τις χρήσιμες συμβουλές σε θέματα εμβολιασμού καθώς και τις εταιρίες Agris Α.Ε. και Agrosystem Α.Ε. για την παροχή σπόρων και υλικών. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω τους γονείς μου για την οικονομική και ηθική υποστήριξη κατά την διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. I

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕNA ΠΕΡΙΛΗΨΗ SUMMARY 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 2.1 Καλλιεργητικές απαιτήσεις και οικονομική σημασία της πιπεριάς (Capsicum annuum L.) 2.2 Ο εμβολιασμός στα λαχανοκομικά φυτά 3. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 3.1 Φυτικό υλικό 3.2 Δημιουργία σπορόφυτων 3.3 Εμβολιασμοί φυτικού υλικού 3.4 Σκληραγώγηση των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς 3.5 Αξιολόγηση μορφολογικών χαρακτηριστικών των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς και των μαρτύρων τους 3.6 Στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 4.1 Μελέτη βλαστικής ικανότητας των σπόρων 4.2 Μελέτη του εμβολιασμού 4.3 Αξιολόγηση φαινοτυπικών χαρακτηριστικών των 1 3 5 7 7 14 22 22 23 23 25 27 28 29 29 30 33 εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς και των μαρτύρων τους στην Τ 1 γενεά

4.3.1 Έλεγχος της κληρονομικότητας των τροποποιημένων φαινοτυπικών χαρακτηριστικών του εμβολιασμένου φυτού Μακρόστενη / Στρόγγυλη (Τ 1 ), όπου παρατηρήθηκε η επίδραση, στην επόμενη γενεά (Τ 2 ) 4.4 Μέτρηση μορφολογικών χαρακτηριστικών των καρπών στην Τ 1 και Τ 2 γενεά 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 7. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 39 41 55 56 60

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα λαχανοκομικά φυτά, μεταξύ των οποίων και η πιπεριά, είναι από τις πιο σημαντικές καλλιέργειες για τη χώρα μας λόγω της συνεισφοράς τους στην εθνική οικονομία και την απασχόληση του πληθυσμού της υπαίθρου. Στον ελληνικό χώρο καλλιεργούνται τόσο στα θερμοκήπια όσο και την ύπαιθρο. Η καλλιέργεια τους αντιμετωπίζει σημαντικά προβλήματα προσβολών που οφείλονται κυρίως στους παθογόνους μικροοργανισμούς, οργανισμούς (νηματώδεις, έντομα) του εδάφους, την ξηρασία και ιώσεις. Μία βασική μέθοδος αντιμετώπισης των προβλημάτων (βιοτικών και αβιοτικών) που οφείλονται στο έδαφος, αποτελεί ο εμβολιασμός σε ανθεκτικά υποκείμενα, ο οποίος οδηγεί σε μειωμένο κόστος παραγωγής με την αποφυγή των απολυμαντικών του εδάφους και άλλων παρεμβάσεων, την προστασία του καλλιεργητή, του καταναλωτή και του περιβάλλοντος και επιπλέον αυξημένη παραγωγή προϊόντος. Ωστόσο το υποκείμενο, λόγω πιθανής ασυμβατότητας μεταξύ υποκειμένου και εμβολίου, δύναται να επηρεάσει ορισμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως σχήμα και χρώμα καρπού, υφή και χρώμα σάρκας του τελικού προϊόντος. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη του εμβολιασμού σε φυτάρια πιπεριάς όσον αφορά: α) τη συμβατότητα μεταξύ των υποκειμένων και εμβολίων που χρησιμοποιήθηκαν στους εμβολιασμούς και β) τη σταθερότητα των φαινοτυπικών χαρακτηριστικών στα εμβολιασμένα φυτά πιπεριάς, μέσω της πιθανής επίδρασης του υποκειμένου στο εμβόλιο. Ως φυτικό υλικό χρησιμοποιήθηκαν σπορόφυτα των ποικιλιών πιπεριάς Πλατίκα, Στρόγγυλη, Μακρόστενη και του υβριδίου (F 1 ) πιπεριάς Solario. Τα σπορόφυτα της ποικιλίας Πλατίκα και του υβριδίου Solario χρησιμοποιήθηκαν ως υποκείμενα και εμβόλια τόσο για τους μεταξύ τους εμβολιασμούς όσο και για τους αυτοεμβολιασμούς που έλαβαν χώρα, ενώ τα σπορόφυτα των ποικιλιών Στρόγγυλη και Μακρόστενη χρησιμοποιήθηκαν ως υποκείμενα και εμβόλια για τους μεταξύ τους εμβολιασμούς. Μετά την παραμονή των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς στο θάλαμο ανάπτυξης διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχει σημαντική διαφορά, ως προς το ποσοστό της επιβίωσης τους, μεταξύ των ποικιλιών και του υβριδίου πιπεριάς όταν εμβολιάζονται στο ίδιο υποκείμενο. Κατά την πορεία ανάπτυξης, παρατηρήθηκε επίδραση του εμβολιασμού σε ένα μόνο φυτό του συνδυασμού Μακρόστενη / Στρόγγυλη (Τ 1 γενεά). Στην συνέχεια, σπόροι του Τ 1 φυτού που εμφάνισε φαινοτυπικές αλλαγές στο εμβόλιο, σπάρθηκαν για να μελετηθεί η τυχόν κληρονόμηση των αλλαγών στην Τ 2 γενεά. Όλοι οι απόγονοι (Τ 2 γενεά) του εμβολιασμένου φυτού Μακρόστενη / Στρόγγυλη (Τ 1 γενεά), στο οποίο παρατηρήθηκε - 1 -

αρχικά η φαινοτυπική επίδραση, παρουσίασαν σταθερά τις αλλαγές στο σχήμα, το χρώμα και τον τρόπο έκφυσης των καρπών, ενώ παράλληλα ο μέσος όρος του βάρους των καρπών τους (7,56 g) βρέθηκε να είναι περίπου τριπλάσιος από εκείνον των αυτόρριζων φυτών-μαρτύρων Μακρόστενη (2,55 g). Τέλος για να μελετηθεί τυχόν επίδραση του εμβολιασμού στους καρπούς του εμβολίου, ποικιλίες αυτο-εμβολιάστηκαν και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο εμβολιασμός, που είναι μια καταπόνηση για το φυτάριο, δεν οδηγεί από μόνος του σε σημαντικές φαινοτυπικές αλλαγές που παρατηρούνται στο εμβόλιο όταν ετερο-εμβολιάζεται. - 2 -

SUMMARY Vegetable crops are widely cultivated in our country. They are easily cultivated due to their adaptability to the environment and their cultivation offers employment to the farmers and a significant increase in their income. Pepper is one of the most important vegetable crops, which are cultivated both in greenhouses and open field conditions. Though they are easily cultivated, they are susceptible to pests and insects and sometimes suffer from drought stress and soil pollution. One basic method to manage and discourage biotic and abiotic stress, which is generated from the soil environment, is grafting in resistant root-stocks, which results in the low-cost production of virus-free plants. In this way the farmers decrease the use of chemical for pest and disease management (spraying with pesticides), and thus the farmer and the consumer are protected. The production process is safer for the environment, the yield is higher, while the production cost due to chemical protection is lower. The stock though may influence some quality characteristics, such as the fruit shape and color, due to possible incompatibility between the stock and the scion. The aim of this project was to study grafting in pepper seedlings and more specifically: a) the compatibility between the stocks and the scions, which were used in the grafting process and b) the phenotypic characteristics of the grafted pepper plants, via the likely effect of the stock to the scion. Τhe plant material, used for this study, was the pepper varieties Platica, Round, Long and the F 1 pepper hybrid Solario. Seedlings of the Platica variety and the Solario hybrid were used as root-stocks and scions alternatively, so that a variety of plants would be produced. The same plants were used in order to make self-grafted variants. The Round and Long cultivars of pepper were used as stocks or scions for the grafting between them. The varieties and the hybrid of pepper, which were grown in the growth chamber, didn t show any statistically significant differences to their rate of survival, when they were grafted onto the same stock. The phenotypic influence via the stock to the scion was observed only in one grafted plant of the Long / Round combination. Seeds of the T 1 plant, in which the phenotypic changes appeared on the scion, were planted in order to study the possible heredity of these changes in the T 2 generation. All the progeny (T 2 generation) of that grafted plant (T 1 generation), in which was initially observed the phenotypic effect of grafting, inherited the changes in the shape, color and fruiting direction, while at the same time the mean weight of their fruits (7,56 g) found to be approximately three times bigger than the one of the Long controls (2,55 g). To study the role of grafting, independently from the stock, the pepper varieties were self-grafted, in order - 3 -

to produce seedlings, which survived but not grafted onto any different stock. The results showed that despite grafting causes an important stress condition to the seedling, it does not lead on its own to any important phenotypic changes which are observed to the scion, when it is hetero-grafted onto a different stock. - 4 -

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η πιπεριά είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα και δημοφιλή λαχανοκομικά φυτά, αντιπροσωπευτικό της οικογένειας των Solanaceae. Καλλιεργείται σε όλο τον κόσμο για τους καρπούς της, οι οποίοι έχουν διπλή χρήση αφού εκτός από νωποί χρησιμοποιούνται και στην βιομηχανία όπου μετά από κατάλληλες διεργασίες μετατρέπονται σε πληθώρα προϊόντων που έχουν ευρεία χρήση και κατανάλωση. Η καλλιεργούμενη στην Ελλάδα πιπεριά ανήκει στο είδος Capsicum annuum L. var annuum. Περιλαμβάνει πολλούς γενοτύπους που παράγουν γλυκούς ή καυτερούς καρπούς και αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές λαχανοκομικές καλλιέργειες λόγω της συνεισφοράς της στην εθνική οικονομία και την απασχόληση του πληθυσμού της υπαίθρου. Στον ελληνικό χώρο καλλιεργείται τόσο στα θερμοκήπια όσο και την ύπαιθρο. Η καλλιέργεια της πιπεριάς αντιμετωπίζει σημαντικά προβλήματα προσβολών, που οφείλονται κυρίως στους παθογόνους μικροοργανισμούς του εδάφους, την ξηρασία καθώς και ιώσεις. Οι προσβολές και αντιξοότητες αυτές προκαλούν μείωση της απόδοσης, υποβάθμιση της ποιότητας του παραγόμενου προϊόντος και καθιστούν ασύμφορη την καλλιέργεια των φυτών αυτών στα ίδια εδάφη. Βασικές μέθοδοι αντιμετώπισης των προβλημάτων αυτών είναι η χημική καταπολέμηση που είναι οικονομικά ασύμφορη, η δύσκολη, για τα δεδομένα της Ελλάδας, αμειψισπορά και η χρονοβόρα δημιουργία ανθεκτικών ποικιλιών. Μέχρι πρόσφατα, ασθένειες όπως η φουζαρίωση και η βερτισιλλίωση αντιμετωπιζόταν αποτελεσματικά με την απολύμανση του εδάφους με βρωμιούχο μεθύλιο. Η αντιμετώπιση όμως των ασθενειών και γενικά των προβλημάτων που οφείλονται στο έδαφος με τον τρόπο αυτό και ειδικά όταν δεν τηρούνται οι οδηγίες εφαρμογής, γίνεται επικίνδυνη για την υγεία των χρηστών αλλά και των καταναλωτών γιατί τα παραγόμενα προϊόντα είναι επιβαρημένα με επικίνδυνα υπολείμματα χημικών ουσιών. Η απαγόρευση της χρήσης του βρωμιούχου μεθυλίου σε συνδυασμό με την υψηλή ζήτηση σε φιλικά προς το περιβάλλον προϊόντα και την εισαγωγή του σποροφύτου στο σύστημα εμπορίας πολλαπλασιαστικού υλικού, έστρεψαν το ενδιαφέρον στην εύρεση νέων μεθόδων αντιμετώπισης των εδαφογενών προβλημάτων. -5 -

Ο εμβολιασμός αποτελεί μια νέα τεχνική αειφορικής και οικολογικής παραγωγής πολλών καρποδοτικών λαχανικών στο θερμοκήπιο ή και στον αγρό, κυρίως σε περιπτώσεις εντατικής και συνεχούς καλλιέργειας. Σε μεγαλύτερη έκταση εφαρμόζεται στο καρπούζι, στο αγγούρι, στο πεπόνι και σε μερικά σολανώδη φυτά όπως η μελιτζάνα, η τομάτα και η πιπεριά. Με τον εμβολιασμό σε εύρωστα υποκείμενα είναι δυνατόν να εξασφαλιστεί ένα σημαντικά αυξημένο μέγεθος καρπού, όμως το υποκείμενο μπορεί να επηρεάσει (συνήθως εις βάρος της ποιότητας) και άλλα ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως σχήμα καρπού, εξωτερικό χρώμα, υφή και χρώμα σάρκας, πάχος φλοιού και διαλυτά στερεά συστατικά ακόμη κι όταν εφαρμόζονται παρόμοιες καλλιεργητικές φροντίδες, όπως λίπανση και άρδευση. Σε συγκεκριμένους συνδυασμούς εμβολιασμών, όπως αυτός της πεπονιάς στην κολοκυθιά, παρατηρείται μια υποβάθμιση στους ποιοτικούς χαρακτήρες λόγω πιθανής ασυμβατότητας μεταξύ υποκειμένου και εμβολίου. Για το σκοπό αυτό ένας μεγάλος αριθμός υποκειμένων, με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, έχει δημιουργηθεί και είναι διαθέσιμα ώστε οι καλλιεργητές να επιλέγουν ανάλογα με τις εκάστοτε συνθήκες ανάπτυξης, τις εφαρμοζόμενες καλλιεργητικές μεθόδους και τα χρησιμοποιούμενα καλλιεργούμενα είδη. Σκοπός της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής διατριβής ήταν: α) η μελέτη της συμβατότητας μεταξύ των υποκειμένων και εμβολίων που χρησιμοποιήθηκαν στους εμβολιασμούς, β) η μελέτη της επίδρασης του εμβολιασμού στα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά του καρπού (αξιολόγηση και καταγραφή) και γ) ο έλεγχος της κληρονομικότητας των φαινοτυπικών αλλαγών από την Τ 1 στην Τ 2 γενεά. -6 -

2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 2.1 Καλλιεργητικές απαιτήσεις και οικονομική σημασία της πιπεριάς (Capsicum annuum L.) Η καλλιεργούμενη στην Ελλάδα πιπεριά ανήκει στο είδος Capsicum annuum L. var. annuum της οικογένειας των Solanaceae. Κατάγεται από διάφορες περιοχές της τροπικήςυποτροπικής Αμερικής. Υπάρχουν ενδείξεις πως το είδος αυτό καλλιεργήθηκε αρχικά στο Περού και στο Μεξικό πριν από το 5.000 π.χ. Μετά την ανακάλυψη της Αμερικής, διαδόθηκε η καλλιέργεια του σε πολλές περιοχές της Γης. Περιλαμβάνει πολλούς γενοτύπους που παράγουν γλυκούς ή καυτερούς καρπούς. Το άγριο είδος από το οποίο πιστεύεται ότι προήλθε το παραπάνω καλλιεργούμενο είδος πιπεριάς είναι το Capsicum annuum var. aviculare που είναι αυτοφυές στις περιοχές που προαναφέρθηκαν. Εκτός από το είδος C. annuum var. annuum σε ορισμένες περιοχές της Γης και κυρίως στην Αμερικανική Ήπειρο, καλλιεργούνται σε μικρότερη κλίμακα και ορισμένα άλλα είδη (Capsicum frutescens L., Capsicum chinense, Capsicum pubescens L., Capsicum baccatum L. var. pendulum). Οικονομική σημασία - Θρεπτική αξία Σε παγκόσμια κλίμακα, η Ασία με κυρίαρχο την Κίνα, έχει τα πρωτεία στην καλλιέργεια της πιπεριάς. Η παγκόσμια παραγωγή της πιπεριάς (κόκκινης ξερής και πράσινης νωπής) το 2004 έφτασε τους 24.027.000 τόνους σε έκταση 16.556.000 στρεμμάτων. Η καλλιέργεια της πιπεριάς εντοπίζεται κυρίως στην περιοχή της Ασίας αφού σχεδόν το 65% της παραγωγής προήλθε από ασιατικές χώρες (Εικόνα 1). Η Κίνα βρίσκεται στην πρώτη θέση με 12.028.000 τόνους και 10.023.000 στρέμματα καλύπτοντας το 50% της παγκόσμιας παραγωγής. Σημαντική παραγωγή παρουσίασε το Μεξικό με 3.013.000 τόνους και 2.002.000 στρέμματα και η Τουρκία με 2.887.000 τόνους και 1.426.000 στρέμματα. Τα κράτη-μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, με εξαίρεση την Ισπανία, εμφάνισαν χαμηλή παραγωγή αλλά με πολύ υψηλές μέσες αποδόσεις που στην Ολλανδία έφτασαν τα 26.500 κιλά το στρέμμα. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται αναλυτικά η παγκόσμια παραγωγή, οι καλλιεργούμενες εκτάσεις και η μέση απόδοση της καλλιέργειας της πιπεριάς για το έτος 2004. - 7 -

Εικόνα 1. Ποσοστό (%) συμμετοχής των ηπείρων στην παγκόσμια παραγωγή πιπεριάς την καλλιεργητική περίοδο 2003-2004. Η εξέλιξη της καλλιέργειας πιπεριάς στην Ελλάδα την περίοδο 1961-2003 φαίνεται στις Εικόνες 2-4 (με βάση τα στοιχεία του Υπουργείου Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων). Τόσο η καλλιεργούμενη έκταση, όσο και η απόδοση και η συνολική παραγωγή πιπεριάς στη χώρα μας, παρουσίασε σαφή αυξητική τάση. Με βάση τα πιο πρόσφατα διαθέσιμα στοιχεία (Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων, 2003), η καλλιέργεια πιπεριάς στο θερμοκήπιο κατέλαβε το 2003 έκταση 6.392 στρεμμάτων και είχε μέση απόδοση 7.786 Kg/στρ. Κέντρα θερμοκηπιακής καλλιέργειας πιπεριάς είναι το Λασίθι (2.650 στρ.), η Ημαθία (1.515 στρ.), η Τριφυλία (700στρ.), το Ηράκλειο (340 στρ.) και η Θεσσαλονίκη (314 στρ.). Την ίδια χρονιά (2003), η υπαίθρια καλλιέργεια πιπεριάς κατέλαβε έκταση 32.239 στρεμμάτων και είχε μέση απόδοση 1.894 Kg/στρ. Σημαντικά κέντρα υπαίθριας καλλιέργειας πιπεριάς είναι η Ηλεία (6.000 στρ.), η Ξάνθη (3.400 στρ.), τα Τρίκαλα (3.000 στρ.), η Εύβοια (1500 στρ.), η Καβάλα (1400 στρ.), η Ημαθία (1.350 στρ.) και η Θεσσαλονίκη (1.300στρ.). Ο καρπός της πιπεριάς καταναλώνεται είτε νωπός, είτε μετά από βιομηχανική επεξεργασία (κονσερβοποίηση, κατάψυξη, τουρσί ή αφυδάτωση). Σε πολλές χώρες η πιπεριά θεωρείται πολύ σημαντικό λαχανικό στη διατροφή του ανθρώπου, ενώ σε ορισμένες αφρικανικές χώρες και χώρες της Λατινικής Αμερικής χρησιμοποιείται ακόμη στα πλαίσια της πρακτικής ιατρικής ως φάρμακο. Ορισμένες ποικιλίες χρησιμοποιούνται και ως καλλωπιστικά φυτά. Οι κόκκινες ποικιλίες από τις οποίες παράγεται με αφυδάτωση το κόκκινο πιπέρι (σκόνη) στις περισσότερες χώρες είναι ελαφρώς καυτερές με εξαίρεση ίσως την Ουγγαρία όπου καλλιεργούνται πιο καυτερές ποικιλίες. - 8 -

Πίνακας 1. Παγκόσμια παραγωγή της πιπεριάς (κόκκινης ξερής και πράσινης νωπής) την περίοδο 2003-2004 (Πηγή FAOStat). - 9 -

Εικόνα 2. Οι καλλιεργούμενες εκτάσεις πιπεριάς στην Ελλάδα (1961-2003). Εικόνα 3. Η παραγωγή της καλλιέργειας πιπεριάς στην Ελλάδα (1961-2003). Εικόνα 4. Η απόδοση της καλλιέργειας πιπεριάς στην Ελλάδα (1961-2003). - 10 -

Βοτανικά χαρακτηριστικά - Μορφολογία Το φυτό του είδους C. annuum είναι ποώδες ύψους 50-150 cm όταν καλλιεργείται στο ύπαιθρο ανάλογα με την ποικιλία. Άλλα είδη πιπεριάς μπορούν να αποκτούν την μορφή θάμνου, π.χ. το C. frutescens, ενώ τα φυτά του C. annuum όταν καλλιεργούνται σε θερμοκήπιο μπορεί να ξεπεράσουν σε ύψος τα 2 μέτρα με το κατάλληλο κλάδεμα, οπότε οι βλαστοί τους ξυλοποιούνται καθώς αναπτύσσονται. Οι βλαστοί της πιπεριάς είναι περιορισμένης ανάπτυξης σε ύψος, δεδομένου ότι σταματά η επιμήκυνση τους με τον σχηματισμό ενός άνθους στην κορυφή. Το πρώτο άνθος σχηματίζεται στην κορυφή του αναπτυσσόμενου κεντρικού βλαστού σε ύψος περίπου 15-20 cm. Η παραπέρα ανάπτυξη των βλαστών συνεχίζεται με την εκβλάστηση δυο (ή και τριών) πλευρικών οφθαλμών κάτω από την κορυφή τους. Έτσι διχοτομείται (ή σπανιότερα τριχοτομείται) συνεχώς ο κάθε βλαστός μετά από τον σχηματισμό ορισμένων φύλλων και ενός άνθους στην κορυφή. Οι βλαστοί του φυτού είναι πολύ εύθραυστοι και μπορεί να σπάσουν κατά τις καλλιεργητικές περιποιήσεις ή ακόμη και υπό το βάρος μεγάλου φορτίου καρπών σε συνδυασμό με την επίδραση ισχυρού ανέμου, δεδομένου ότι δεν γίνεται υποστύλωση των φυτών. Το ριζικό σύστημα είναι μετρίου μεγέθους αλλά η κεντρική ρίζα του σπορόφυτου μπορεί να φθάσει σε βάθος μεγαλύτερο του 1 μέτρου όταν η σπορά γίνεται σε ελαφρό έδαφος. Πάντως οι περισσότερες ρίζες φθάνουν σε βάθος 30-60 cm και σε πλάτος εκατέρωθεν του βλαστού 30-50 cm. Το άνθος είναι ερμαφρόδιτο, μερικώς σταυρογονιμοποιούμενο (σε ποσοστό μέχρι 10% περίπου) με στεφάνη λευκή ως λευκοπράσινη ή μοβ. Στο είδος C. annuum αναπτύσσεται συνήθως ένα άνθος ανά γόνατο, ενώ σε άλλα είδη αναπτύσσονται μέχρι και τρία. Ο καρπός είναι ράγα με μέγεθος, σχήμα και τελικό χρώμα που ποικίλει ανάλογα με τον γενότυπο. Κατά την ανάπτυξη του καρπού, το περικάρπιο αποχωρίζεται από τον πλακούντα, (λόγω διαφοράς στο ρυθμό ανάπτυξης), οπότε δημιουργείται στο εσωτερικό του κοιλότητα όπου αναπτύσσεται ο ξηρός πλακούντας που φέρει τους σπόρους. Κατά την ωρίμανση του καρπού αυξάνεται η περιεκτικότητα του περικαρπίου σε σάκχαρα και συντίθενται παράλληλα διάφορες χρωστικές ουσίες καθώς και η καυστική ουσία καψαϊκίνη, η οποία είναι αλκαλοειδές και βρίσκεται κυρίως στον πλακούντα του καρπού και δευτερευόντως στα σημεία «συρραφής» των καρπόφυλλων (septa) των ποικιλιών του είδους Capsicum annuum, ενώ στο είδος Capsicum frutescens η καυστική αυτή ουσία είναι κατανεμημένη σε ολόκληρο τον καρπό. Η καψαϊκίνη εκχυλίζεται από την πιπεριά και - 11 -

χρησιμοποιείται για φαρμακευτικούς σκοπούς π.χ. στα έμπλαστρα για την καταπολέμηση και θεραπεία μυϊκών πόνων. Το τελικό χρώμα του καρπού της πιπεριάς είναι συνήθως κόκκινο αλλά σε ορισμένους γενοτύπους μπορεί να είναι πορτοκαλί, κίτρινο, κιτρινοπράσινο ή ακόμη και μοβ σε ποικιλίες που δημιουργήθηκαν πρόσφατα. Συνήθως στις καυτερές πιπεριές το τελικό χρώμα είναι κόκκινο. Το σχήμα του καρπού ποικίλει ανάλογα με τον γενότυπο από επίμηκες ή κωνικό ως σφαιροειδές με διάφορους συνδυασμούς τους. Συνήθως ο καρπός των καυτερών ποικιλιών αποτελείται από 2-3 καρπόφυλλα και των γλυκών τύπου καμπάνας, από 3-5 καρπόφυλλα. Το φυτό είναι πολύ παραγωγικό αν λάβουμε υπόψη ότι η ανθοφορία του είναι συνεχής (για την ακρίβεια γίνεται κατά «κύματα») εφόσον συγκομίζονται διαδοχικά οι ώριμοι καρποί. Αφού γονιμοποιηθούν ορισμένα άνθη και αρχίσει η ανάπτυξη των καρπών, απορρίπτονται τα υπόλοιπα άνθη και όταν συγκομισθούν οι ώριμοι καρποί ακολουθεί ένα νέο «κύμα» ανθοφορίας, καρπόδεσης και ανάπτυξης των νέων καρπών. Αυτή η διαδοχή ανθοφορίας - καρπόδεσης - ανάπτυξης καρπών και συγκομιδής, μπορεί να συνεχίζεται για πολλές εβδομάδες μέχρις ότου το φυτό νεκρωθεί λόγω δυσμενών περιβαλλοντικών συνθηκών. Απαιτήσεις σε κλίμα Η καλλιέργεια της πιπεριάς είναι αποδοτική μόνο σε περιβάλλον με ήπιο κλίμα, δεδομένου ότι πρόκειται για φυτό ευπαθές στο ψύχος, δηλαδή σε θερμοκρασίες κάτω από 12 ο C, περίπου. Για ικανοποιητική εκμετάλλευση του παραγωγικού δυναμικού του φυτού απαιτείται μακρά βλαστική περίοδος με ευνοϊκές θερμοκρασίες, δεδομένου ότι τα φυτά των πρώιμων ποικιλιών αρχίζουν να συγκομίζονται περίπου 3-4 μήνες μετά τη σπορά και των όψιμων ποικιλιών μετά 4-5 μήνες, ενώ η περίοδος των διαδοχικών συγκομιδών συνεχίζεται για πολλές εβδομάδες, εφόσον οι συνθήκες περιβάλλοντος ευνοούν την αύξηση και ανάπτυξη του φυτού. Άριστη αύξηση και ανάπτυξη της πιπεριάς επιτυγχάνεται σε θερμοκρασίες ημέρας 20-25 ο C και νύχτας 16-20 ο C. Όταν η θερμοκρασία νύχτας ξεπερνά τους 20 ο C η καρπόδεση είναι φτωχή. Σε θερμοκρασίες κάτω από 15-16 ο C και πάνω από 30-32 ο C είτε δεν γονιμοποιούνται τα άνθη, συνήθως λόγω έλλειψης γόνιμης γύρης οπότε παρατηρείται ανθόπτωση, είτε απορρίπτονται οι νεαροί καρποί λόγω θερμικής καταπόνησης του φυτού. Άριστες θερμοκρασίες για επικονίαση είναι 20-25 ο C. Βρέθηκε πως τα είδη ή και οι ποικιλίες που παράγουν καυτερούς καρπούς αντέχουν περισσότερο σε υψηλές θερμοκρασίες και ίσως ορισμένες ευνοούνται από αυτές. Στις ακραίες θερμοκρασίες περιβάλλοντος - 12 -

περισσότερο ευαίσθητες είναι οι μεγαλόκαρπες ποικιλίες, οι οποίες παράγουν τότε παραμορφωμένους καρπούς λόγω ελλιπούς γονιμοποίησης. Σε χαμηλές θερμοκρασίες υποβαθμίζεται η γεύση και το χρώμα των παραγομένων καρπών. Σύμφωνα με ορισμένα πειραματικά δεδομένα, οι άριστες θερμοκρασίες για την σύνθεση των ερυθρών χρωστικών είναι 18-24 ο C. Σε θερμοκρασίες κάτω από 12 ο C, περίπου, σταματά η σύνθεση χρωστικών ουσιών και γι αυτό οι καρποί που ωριμάζουν αργά το φθινόπωρο (Οκτώβριο στην Β. Ελλάδα) έχουν φτωχό χρώμα. Για την σύνθεση των ερυθρών χρωστικών δεν απαιτείται φως. Η ελάχιστη θερμοκρασία για την βλάστηση του σπόρου είναι 15 ο C και η άριστη 25-30 ο C. Η πιπεριά είναι φωτοπεριοδικά ουδέτερο φυτό. Απαιτήσεις σε έδαφος και λίπανση Έδαφος Η πιπεριά ευδοκιμεί σε ελαφρά (αμμοπηλώδη ή και πηλώδη) εδάφη, πλούσια σε οργανική ουσία με ph 5,5-6,8, ενώ τα αργιλώδη εδάφη είναι ακατάλληλα για την καλλιέργεια της. Σε εδάφη με χαμηλή γονιμότητα η ποιότητα των παραγομένων καρπών είναι υποβαθμισμένη, ιδιαίτερα όσον αφορά το χρώμα. Η ανάπτυξη του φυτού είναι φτωχή σε αλατούχα εδάφη, καθώς και σε εκείνα με ανεπαρκή στράγγιση. Λίπανση Η υψηλή απόδοση στα ελαφρά εδάφη εξαρτάται από την επαρκή οργανική και ανόργανη λίπανση. Συνήθως σε μέτριας γονιμότητας εδάφη απαιτείται οργανική λίπανση με 3-4 τόνους/στρ. χωνεμένης κοπριάς και περίπου η ακόλουθη ανόργανη λίπανση: Βασική (πριν από την σπορά ή μεταφύτευση) Άζωτο: 6-8 Kg/στρ. σε αμμωνιακή μορφή, P 2 O 5 : 8-10 Kg/στρ. και K 2 O: 8-10 Kg/στρ. Επιφανειακή (μετά την έναρξη καρπόδεσης) Άζωτο: 5-6 Kg/στρ. σε νιτρική μορφή, για να εξασφαλιστεί επαρκής και συνεχής βλαστική ανάπτυξη με ενδιάμεσα «κύματα» ανθοφορίας και καρπόδεσης. Σε φτωχά σε κάλιο εδάφη εφαρμόζονται επιφανειακά και 3-5 Kg/στρ. Κ 2 Ο. Για οικονομία, η ανόργανη λίπανση μπορεί να εφαρμοστεί μόνο στις λωρίδες εδάφους στις περιπτώσεις που η καλλιεργούμενη ποικιλία είναι μικρόσωμη. - 13 -

2.2 Ο εμβολιασμός στα λαχανοκομικά φυτά Τα λαχανοκομικά φυτά είναι από τις πιο σημαντικές καλλιέργειες για τη χώρα μας λόγω της συνεισφοράς τους στην εθνική οικονομία και στην απασχόληση του πληθυσμού της υπαίθρου. Σημαντική είναι επίσης και η συμβολή των προϊόντων αυτών στις εξαγορές της χώρας. Στον ελληνικό χώρο λαχανοκομικά φυτά καλλιεργούνται τόσο στα θερμοκήπια όσο και την ύπαιθρο. Η καλλιέργεια τους αντιμετωπίζει σημαντικά προβλήματα προσβολών που οφείλονται κυρίως στους παθογόνους μικροοργανισμούς, οργανισμούς (νηματώδεις, έντομα) του εδάφους, την ξηρασία και ιώσεις. Δύο βασικές μέθοδοι αντιμετώπισης των αντιξοοτήτων και γενικά των προβλημάτων (βιοτικών και αβιοτικών) που οφείλονται στο έδαφος έχουν προταθεί και ακολουθούνται: α) αρχικά, η χημική, μέσω φυτοπροστατευτικών ουσιών κυρίως απολυμαντικών του εδάφους, η οποία σιγά-σιγά εγκαταλείπεται με βάση τους νέους κανονισμούς κυρίως ένεκα της τοξικότητας πολλών εκ των απολυμαντικών φυτοφαρμάκων του εδάφους και β) ο εμβολιασμός σε ανθεκτικά υποκείμενα, ο οποίος οδηγεί σε μειωμένο κόστος παραγωγής με την αποφυγή των απολυμαντικών του εδάφους και άλλων παρεμβάσεων, την προστασία του καλλιεργητή, του καταναλωτή και του περιβάλλοντος και επιπλέον αυξημένη παραγωγή προϊόντος. Ο εμβολιασμός περιλαμβάνει την ένωση φυτικών μερών έτσι ώστε να δημιουργηθεί μια φυσική ένωση μεταξύ αυτών που θα οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός φυτού (Lee & Oda, 2003). Η τεχνική του εμβολιασμού στα οπωροφόρα ανάγεται στην αρχαιότητα, αφού ήταν γνωστή πρακτική στην Κίνα από το 1560 π.χ., ενώ αναφορές για αυτόν γίνονται και στα αρχαία ελληνικά συγγράμματα του Αριστοτέλη (384-322 π.χ.) και του Θεόφραστου (371-287 π.χ.). Όσον αφορά την εφαρμογή του στα λαχανοκομικά είδη, αν και περιγράφηκε για πρώτη φορά το 17 ο αιώνα στην Κορέα, δεν αποτέλεσε ευρέως διαδεδομένη πρακτική μέχρι τον 20 ο αιώνα. Μόλις το 1920 εμφανίζονται τα πρώτα άρθρα σε επιστημονικά περιοδικά για την εφαρμογή του εμβολιασμού στο καρπούζι (Lee & Oda, 2003). Σήμερα ο εμβολιασμός αποτελεί την σημαντικότερη τεχνική αειφορικής παραγωγής πολλών καρποδοτικών λαχανικών στο θερμοκήπιο ή και στον αγρό, κυρίως σε περιπτώσεις εντατικής και συνεχούς καλλιέργειας. Σε μεγαλύτερη έκταση εφαρμόζεται στο καρπούζι, στο αγγούρι, στο πεπόνι και σε μερικά σολανώδη φυτά όπως η μελιτζάνα και η τομάτα (Lee & Oda, 2003). - 14 -

Για το σκοπό αυτό ένας μεγάλος αριθμός υποκειμένων, με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, έχει δημιουργηθεί και είναι διαθέσιμα ώστε οι καλλιεργητές να επιλέγουν ανάλογα με τις εκάστοτε συνθήκες ανάπτυξης, τις εφαρμοζόμενες καλλιεργητικές μεθόδους και τα χρησιμοποιούμενα καλλιεργούμενα είδη (Πίνακας 2). Πίνακας 2. Τα πιο δημοφιλή είδη υποκειμένων στα λαχανοκομικά φυτά. Λαχανοκομικό Φυτό Καρπούζι Αγγούρι Πεπόνι Είδος Υποκειμένου Νεροκολοκυθιά (Lagenaria siceraria var. hispida) Χειμερινό κολοκύθι (Cucurbita pepo L.) Θερινό κολοκύθι (Cucurbita moschata L.) Sicyos angulatus Διειδικά υβρίδια F 1 (Cucurbita maxima x Cucurbita moschata) Αγγουριά (Cucumis sativus) Sicyos angulatus Διειδικά υβρίδια Πεπονιά (Cucumis melo) Θερινό κολοκύθι (Cucurbita moschata L.) Διειδικά υβρίδια Μελιτζάνα Solanum integrifolium Solanum torvum Lycopersicon lycopersicum Mill Τομάτα Lycopersicon pimpinellifolium Lycopersicon hirsutum - 15 -

Στις χώρες της Δυτικής Ευρώπης όπως και στην Ελλάδα, ο εμβολιασμός των λαχανικών άρχισε να παρουσιάζει ενδιαφέρον την τελευταία πενταετία, ειδικά ενόψει της απαγόρευσης του βρωμιούχου μεθυλίου, της υψηλής ζήτησης προϊόντων που παράγονται με φιλικές προς το περιβάλλον τεχνικές και της σταδιακής εισαγωγής του σποροφύτου στο σύστημα εμπορίας πολλαπλασιαστικού υλικού σε αντικατάσταση του σπόρου. Ειδικά στην Ελλάδα, ο εμβολιασμός είναι ιδιαίτερα δημοφιλής στις νότιες περιοχές, όπου εφαρμόζεται πρώιμη καλλιέργεια καρπουζιού, πεπονιού, μελιτζάνας και άλλων λαχανοκομικών φυτών. Στην Βόρεια και Κεντρική Ελλάδα η καλλιέργεια εμβολιασμένων φυτών εφαρμόζεται σε περιορισμένη έκταση. Οι κυριότεροι λόγοι που συνέβαλαν στην επέκταση του εμβολιασμού οι οποίοι αποτελούν και τα σπουδαιότερα πλεονεκτήματα της τεχνικής αυτής είναι: α) η μείωση των προσβολών από ασθένειες του εδάφους όπως η φουζαρίωση και η βερτισιλλίωση, β) η αύξηση της αντοχής σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλατότητα και υπερβολική υγρασία του εδάφους, γ) η αύξηση της πρόσληψης νερού και θρεπτικών στοιχείων, δ) η αύξηση της ευρωστίας του φυτού, ε) η παράταση της περιόδου συγκομιδής και στ) η σμίκρυνση του χρόνου εφαρμογής των προγραμμάτων βελτίωσης. Προβλήματα στην καλλιέργεια εμβολιασμένων φυταρίων λαχανικών Κόστος Η καλλιέργεια εμβολιασμένων φυτών παρουσιάζει όμως και δυσκολίες. Καταρχήν η διεξαγωγή του εμβολιασμού είναι τις περισσότερες φορές κοπιώδης και απαιτεί χρόνο, χώρο, υλικά καθώς επίσης και εξειδικευμένη, εντατική χειρωνακτική εργασία γεγονός που περιορίζει την χρήση του σε εμπορική κλίμακα. Τα εμβολιασμένα φυτά συνήθως απαιτούν συγκεκριμένες συνθήκες ανάπτυξης και βελτιωμένες τεχνικές καλλιέργειας. Έτσι τα τελευταία χρόνια δίνεται ολοένα και περισσότερη βάση στη μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση της διαδικασίας του εμβολιασμού ώστε να ξεπεραστούν οι περιορισμοί των συμβατικών μεθόδων. - 16 -

Εικόνα 5. Ημιαυτόματο ρομπότ εμβολιασμού. Η αυτοματοποίηση του εμβολιασμού με τη βοήθεια των νέων τεχνολογιών της ρομποτικής έχει μελετηθεί από αρκετές ομάδες ερευνητών (Aitken-Christie et al., 1995; Gambley et al., 1997; Oda et al., 1995; Lee & Oda, 2003) και αφορά την υποβοηθούμενη από ειδικά ρομπότ κοπή και επιλογή εκφύτων (Εικόνα 5). Η χρήση τέτοιων συστημάτων μπορεί να αποτελέσει τη λύση για την εντατική εργασία και το υψηλό κόστος μαζικής παραγωγής εμβολιασμένων λαχανοκομικών φυτών με φιλικές προς το περιβάλλον τεχνικές σε αντικατάσταση του σπόρου. Παράλληλα ο συνδυασμός του μικροεμβολιασμού με τον μικροπολλαπλασιασμό μπορεί να μειώσει το κόστος και να προσφέρει τη δυνατότητα συνδυασμού της τεχνολογίας αυτής με τη γενετική βελτίωση με αποτέλεσμα την παραγωγή φυτών με νέους αγρονομικούς χαρακτήρες, μέσω της αποσιώπησης ή ενεργοποίησης γονιδίων που είναι υπεύθυνα για συγκεκριμένα αγρονομικά χαρακτηριστικά. Στο Εργαστήριο Γενετικής και Βελτίωσης των Φυτών του Α.Π.Θ. και στο Ινστιτούτο Αγροβιοτεχνολογίας του Ε.Κ.Ε.Τ.Α. μελετήθηκε ο συνδυασμός του μικροπολλαπλασιασμού με τον μικροεμβολιασμό του αγγουριού, της τομάτας και της πεπονιάς. Μικροπολλαπλασιασμένοι βλαστοί από φυτά που προήλθαν από αναγέννηση στα κατάλληλα θρεπτικά υποστρώματα εκφύτων κοτυληδόνας εμβολιάστηκαν σε υποκείμενα. Στόχος των ερευνητικών εργασιών ήταν ο συνδυασμός των δύο τεχνικών και η εκμετάλλευση των πλεονεκτημάτων τους, η παραγωγή μικροεμβολιασμένων φυταρίων και η μελέτη της συμβατότητας μεταξύ εμβολίου και υποκειμένου. - 17 -

Πιο συγκεκριμένα οι Σαπουντζάκης και Τσαυτάρης πραγματοποίησαν μικροπολλαπλασιασμό και μικροεμβολιασμό του παρθενοκαρπικού υβριδίου αγγουριάς Stella στο εμπορικό υποκείμενο ΤΖ 148 (Sapountzakis & Tsaftaris, 1994, 2002). Ο Γρηγοριάδης και οι συνεργάτες του εμβολίασαν in vitro 3 υβρίδια τομάτας ( Garnet 622, Marvel και Jumbo ), στο υποκείμενο RT-79 (Grigoriadis et al., 2005). H Ποντίκη (2005) μελέτησε τον μικροπολλαπλασιασμό τεσσάρων εγχώριων ποικιλιών πεπονιάς ( Θράκη, Πέπλο, Λευκό Αμυνταίου και Κόκκινη Μπανάνα ). Επιπλέον μελετήθηκε ο μικροεμβολιασμός των ποικιλιών Θράκη και Πέπλο στα υποκείμενα ΤΖ 148 και Λευκή Κολοκύθα καθώς επίσης και η περαιτέρω σκληραγώγηση των εμβολιασμένων φυτών σε συνθήκες θερμοκηπίου. Ποιότητα των συγκομισμένων καρπών Με τον εμβολιασμό σε εύρωστα υποκείμενα είναι δυνατόν να εξασφαλιστεί ένα σημαντικά αυξημένο μέγεθος καρπού, όμως το υποκείμενο μπορεί να επηρεάσει (συνήθως εις βάρος της ποιότητας) και άλλα ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως σχήμα καρπού, εξωτερικό χρώμα, υφή και χρώμα σάρκας, πάχος φλοιού και διαλυτά στερεά συστατικά ακόμη κι όταν εφαρμόζονται παρόμοιες καλλιεργητικές φροντίδες, όπως λίπανση και άρδευση. Έτσι σε συγκεκριμένους συνδυασμούς εμβολιασμών, όπως αυτός της πεπονιάς στην κολοκυθιά, παρατηρείται μια υποβάθμιση στους ποιοτικούς χαρακτήρες του εμβολίου καθιστώντας έτσι αυτή τη φιλική προς το περιβάλλον τεχνική λιγότερο αποτελεσματική λόγω πιθανής ασυμβατότητας μεταξύ υποκειμένου και εμβολίου (Traka-Mavrona & Koutsika- Sotiriou, 2000). Ο Taller και οι συνεργάτες του μελέτησαν την αλληλεπίδραση διαφόρων ποιοτικών χαρακτηριστικών σε εμβολιασμένα φυτά πιπεριάς (εμβόλιο Yatsubusa / υποκείμενο Spanish Paprika ). Τα εμβολιασμένα αυτά φυτά, με μειωμένη καυστικότητα, αυξημένο περιεχόμενο σακχάρων και πάχος περικαρπίου, διασταυρώθηκαν με 2 γλυκές ποικιλίες και διαπιστώθηκε η σταθερότητα της κληρονόμησης των παραπάνω χαρακτηριστικών στις επόμενες γενεές (Taller et al., 1999). Η αιτία του φαινομένου αυτού μελετήθηκε τα τελευταία χρόνια αφού αποτελεί ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη διαφόρων φαινομένων όπως είναι τα επιγενετικά (Palauqui et al., 1997; Voinnet & Baulocombe, 1997; Sonoda & Nishiguchi, 2000) και αυτά που αφορούν τη μετακίνηση μακρομορίων μέσω του φλοιώματος (Yoo et al., 2004; Golecki et al., 1998; Xoconostle-Cazares et al., 1999; Tiedemann & Castens-Behrens, 1994; Ruiz- Medrano et al., 1999; Golecki et al., 1999; Hirata et al., 2003). - 18 -

Η κατανόηση των μηχανισμών που εμπλέκονται στη μεταγωγή σημάτων στα φυτά έχει πρακτική αξία και θα μπορούσε να οδηγήσει στην αναγνώριση κατάλληλων συνδυασμών εμβολίου-υποκειμένου για την παραγωγή καλής ποιότητας παραγόμενου προϊόντος, αφού είναι συχνά τα φαινόμενα παραγωγής καρπών υποβαθμισμένης ποιότητας. Η Αθανασιάδου και οι συνεργάτες της στην προσπάθειά τους να μελετήσουν αν τα επίπεδα της πρωτεΐνης CmPP16 (πρωτεΐνη φλοιώματος της κολοκύθας που ενέχεται στην μεταφορά πληροφοριακών και αντιπληροφοριακών RNA) επηρεάζουν τους ποιοτικούς χαρακτήρες του εμβολίου πεπονιάς, απομόνωσαν και χαρακτήρισαν διάφορα ομόλογα αυτής σε διαφορετικές ποικιλίες των Cucurbita moschata και Cucurbita maxima καθώς και του διειδικού τους υβριδίου (Athanasiadou et al., 2005). Η Μέρμηγκα (2005) μελέτησε την έκφραση ενός δεύτερου γονιδίου PSRP1 που επίσης ενέχεται στην μεταφορά μορίων RNA στο φλοίωμα σε διάφορους ιστούς ειδών κολοκυθιού Cucurbita maxima ποικιλία Λευκή Κολοκύθα, Cucurbita moschata ποικιλία Καλκαμπάκι και C. moschata x C.maxima ποικιλία ΤΖ 148, καθώς επίσης και την μεταβολή των επιπέδων μεθυλίωσης στα φύλλα 2 εγχώριων ποικιλιών πεπονιού ( Λευκό Αμύνταιο και Θράκη ) τα οποία εμβολιάστηκαν στο υποκείμενο κολοκυθιού ΤΖ 148. Η κατανόηση των μηχανισμών αυτών μεταφοράς πληροφοριών από το «άγριο» υποκείμενο στο υπερκείμενο τμήμα, όχι μόνο θα συμβάλει στην προώθηση των βασικών γνώσεων, αλλά θα παράσχει και τα εργαλεία εκείνα (μοριακούς διακριτικούς δείκτες) που θα μας επιτρέπουν να μελετούμε και να διακρίνουμε κατάλληλα υποκείμενα που δεν επηρεάζουν τόσο αρνητικά την ποιότητα των παραγόμενων καρπών. Ο εμβολιασμός στην πιπεριά Σύμφωνα με τους Lee και Oda (2003), οι κυριότεροι μέθοδοι εμβολιασμού είναι: α) προσέγγισης με γλωσσίδιο (κολοκυνθοειδή), β) σχισμής (σολανώδη) και γ) κοπής και εισαγωγής εμβολίου (κολοκυνθοειδή). Πρόσφατες έρευνες στην εκμηχάνιση του εμβολιασμού είχαν ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη νέων μεθόδων, εργαλείων και ρομπότ εμβολιασμού. Οι νέες μέθοδοι που προέκυψαν είναι: α) η μέθοδος της πλάγιας τομής και β) η μέθοδος της καρφίτσας. - 19 -

Τα τελευταία χρόνια γίνονται πολλές προσπάθειες για την εφαρμογή της ρομποτικής στην τεχνική του εμβολιασμού με σκοπό κυρίως την εξοικονόμηση χρόνου και εργασίας καθώς και την βελτίωση της ποιότητας των συγκομιζόμενων καρπών. Το πρώτο ρομποτικό σύστημα εμβολιασμού αναπτύχθηκε από την εταιρεία IAM BRAIN στην Ιαπωνία (Suzuki et al., 1995). Ο Taller και οι συνεργάτες του ασχολήθηκαν με τον εμβολιασμό βλαστών της καυτερής ποικιλίας Yatsubusa (C. annuum L. var. fasciculatum Ilish) σε υποκείμενα της γλυκιάς ποικιλίας Spanish Paprika (C. annuum L. grossum Sendt) και παρατήρησαν τις αλλαγές ποιοτικών και όχι μόνο χαρακτηριστικών όπως ο βαθμός της καυστικότητας (εκφρασμένος σε % περιεχόμενο καψαϊκίνης) των καρπών (Taller et al., 1998), ο οποίος μειώθηκε κατά 0,1%. Οι παραπάνω παρατηρήσεις έρχονται σε πλήρη συμφωνία με εκείνες προηγούμενων πειραμάτων, τα οποία πραγματοποιήθηκαν από τον Yagishita και τους συνεργάτες του, οι οποίοι το 1990 διαπίστωσαν ότι διασταυρώσεις μεταξύ των εμβολιασμένων φυτών των 2 ποικιλιών Spanish Paprika και Yatsubusa, που είχαν χρησιμοποιηθεί αρχικά για τον εμβολιασμό, οδήγησαν σε μειωμένη σύνθεση καψαϊκίνης με σταθερό ρυθμό επί 7 γενεές (Yagishita et al., 1990). Το 1987 σε διασταυρώσεις μεταξύ των εμβολιασμένων φυτών και της ποικιλίας Yatsubusa παρατήρησαν ότι η αλλαγή του σχήματος των καρπών δεν παρέμενε σταθερή στις πρώτες γενεές αλλά εμφανιζόταν σε χιμαιρική κατάσταση (Yagishita et al., 1987), ενώ το 1986 διασταυρώσεις μεταξύ των εμβολιασμένων φυτών και των 2 ποικιλιών Spanish Paprika και Yatsubusa, που είχαν χρησιμοποιηθεί αρχικά για τον εμβολιασμό, οδήγησαν σε μεγαλύτερο αριθμό γονάτων και κλαδιών του κεντρικού βλαστού (Yagishita et al., 1986). Πριν από μερικά χρόνια, και συγκεκριμένα το 2004, ο Katoh και οι συνεργάτες του κατόρθωσαν να δημιουργήσουν υγιή φυτά γλυκιάς πιπεριάς από τα κορυφαία μεριστώματα φυτών μολυσμένων με τους ιούς του μωσαϊκού του καπνού (ΤMV) και / ή κηλιδωτού μαρασμού της τομάτας (TSWV), μέσω του in vitro εμβολιασμού. Πιο συγκεκριμένα, τα υποκείμενα που χρησιμοποιήθηκαν, προήλθαν από φυτά πιπεριάς 3 ποικιλιών ( California Wonder, Kyonami και Wonder Bell ) απαλλαγμένων ιώσεων, ενώ ως εμβόλια χρησιμοποιήθηκαν κορυφαία μεριστώματα, που έφεραν 2-4 φύλλα, από μολυσμένα φυτά της γλυκιάς ποικιλίας Kyonami. Ανάπτυξη βλαστού παρατηρήθηκε σε ποσοστό 2-83% των εμβολιασμένων φυτών (Katoh et al., 2004). - 20 -

Το 1999, ο Taller και οι συνεργάτες του κατόρθωσαν να δημιουργήσουν, μέσω διασταυρώσεων μεταξύ εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς (που προέκυψαν από εμβολιασμό βλαστών της ποικιλίας Yatsubusa σε υποκείμενα της ποικιλίας Spanish Paprika ) και 2 ευρωπαϊκών ποικιλιών, νέες ποικιλίες πιπεριάς που εμφάνισαν μειωμένη καυστικότητα, αυξημένο περιεχόμενο σακχάρων και πάχος περικαρπίου. Επειδή τα χαρακτηριστικά αυτά παρέμεναν σταθερά κληρονομήσιμα στις επόμενες γενεές, αυτές οι ποικιλίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη βελτίωση της πιπεριάς (Taller et al., 1999). Σκοπός λοιπόν της εργασίας αυτής, ήταν η μελέτη της συμβατότητας μεταξύ των υποκειμένων και εμβολίων που χρησιμοποιήθηκαν στους εμβολιασμούς και ειδικότερα η μελέτη της επίδρασης του εμβολιασμού στα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά του καρπού καθώς και ο έλεγχος της κληρονομικότητας των φαινοτυπικών αλλαγών από την Τ 1 στην Τ 2 γενεά. - 21 -

3. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Τα πειράματα της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής διεξήχθησαν στο Εργαστήριο Γενετικής και Βελτίωσης των Φυτών της Γεωπονικής Σχολής, στο Ινστιτούτο Αγροβιοτεχνολογίας του Ε.Κ.Ε.Τ.Α. και στο θερμοκήπιο του Αγροκτήματος της Γεωπονικής Σχολής κατά την χρονική περίοδο 2006-2007. Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν και οι μέθοδοι που εφαρμόστηκαν περιγράφονται παρακάτω. 3.1 Φυτικό υλικό Για τα πειράματα του εμβολιασμού χρησιμοποιήθηκαν: α) σπόροι της ποικιλίας πιπεριάς Πλατίκα οι οποίοι παραχωρήθηκαν από το ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε., β) σπόροι του εμπορικού υβριδίου (F 1 ) πιπεριάς Solario οι οποίοι παραχωρήθηκαν από την εταιρία Agris Α.Ε. και γ) σπόροι 2 νάνων ποικιλιών της νήσου Λέσβου, οι οποίες στην παρούσα εργασία θα αναφέρονται ως Μακρόστενη και Στρόγγυλη. H ποικιλία πιπεριάς Πλατίκα είναι γλυκιά, παχύσαρκη, κατάλληλη για σαλάτα, κατάψυξη ή κονσερβοποίηση. Είναι φυτό ορθόκλαδο και φέρει καρπό κρεμάμενο με λεία επιφάνεια και σχήμα επίμηκες, κωνικό και πεπλατυσμένο. Το χρώμα του καρπού είναι πράσινο, το οποίο κατά την ωρίμανση του γίνεται βαθύ κόκκινο. Το μήκος του καρπού, ο οποίος είναι κατά κανόνα δίλοβος, κυμαίνεται από 14-17 cm, το πλάτος του από 5-6 cm και το πάχος του από 3,5-4,5 mm. Είναι μεσοπρώιμη ποικιλία και συνιστάται τόσο για υπό κάλυψη όσο και για υπαίθρια καλλιέργεια. To F 1 υβρίδιο πιπεριάς Solario είναι πολύ πρώιμο με συγκεντρωμένη παραγωγή και δίνει καλή φυλλική κάλυψη στους καρπούς, ενώ παρουσιάζει συνδυασμό αντοχών σε πολλές ιώσεις και τη φυτόφθορα (Phytophthora spp.). Είναι φυτό με καλή ευρωστία και φέρει τρίλοβο ή τετράλοβο καρπό σχήματος τετραγώνου (τύπου Blocky). Το χρώμα του καρπού είναι ανοικτό πράσινο, το οποίο κατά την ωρίμανση του γίνεται κόκκινο. Το μήκος του καρπού κυμαίνεται από 11-12 cm και το πλάτος του από 10-11 cm. Είναι πολύ παραγωγικό με αντοχή σε χαμηλές θερμοκρασίες και κατάλληλο τόσο για υπαίθρια όσο και για θερμοκηπιακή καλλιέργεια. Η ποικιλία πιπεριάς Μακρόστενη είναι καυτερή και φέρει καρπό όρθιο, εκφυόμενο στην κορυφή του φυτού, με λεία επιφάνεια και σχήμα επίμηκες. Το χρώμα του καρπού είναι πράσινο, ενώ το μήκος του κυμαίνεται από 3,5-4,5 cm και το πλάτος του από 1-2 cm. - 22 -

Η ποικιλία πιπεριάς Στρόγγυλη είναι καυτερή και φέρει καρπό κρεμάμενο με λεία επιφάνεια και σχήμα σφαιροειδές. Το χρώμα του καρπού είναι πράσινο, το οποίο κατά την ωρίμανση του γίνεται κόκκινο. Το μήκος του καρπού κυμαίνεται από 2-3,5 cm και το πλάτος του από 1-3,5 cm. 3.2 Δημιουργία σπορόφυτων Για την δημιουργία φυτικού υλικού, στο θερμοκήπιο του Αγροκτήματος της Γεωπονικής Σχολής, σπόροι πιπεριάς των ποικιλιών Πλατίκα, Μακρόστενη, Στρόγγυλη και του εμπορικού υβριδίου (F 1 ) Solario σπάρθηκαν σε φυτοδοχεία 45 θέσεων (1 σπόρος / θέση) που έφεραν μίγμα τύρφης με περλίτη σε αναλογία 3:1. Συνολικά σπάρθηκαν: α) 90 σπόροι της ποικιλίας Πλατίκα και του εμπορικού F 1 υβριδίου Solario, β) 44 σπόροι της ποικιλίας Μακρόστενη και γ) 58 σπόροι της ποικιλίας Στρόγγυλη. Η ποικιλία Πλατίκα σπάρθηκε 1 εβδομάδα νωρίτερα από το υβρίδιο (F 1 ) Solario, έτσι ώστε τα σπορόφυτα να έχουν περίπου την ίδια διάμετρο βλαστού πριν την διεξαγωγή των εμβολιασμών. Οι ποικιλίες Μακρόστενη και Στρόγγυλη σπάρθηκαν την ίδια ημέρα καθότι παρουσίασαν ταυτόχρονη ανάπτυξη. Καθ όλη τη διάρκεια της καλλιέργειας τους η θερμοκρασία διατηρήθηκε στους 25 ο C χωρίς τεχνητό φωτισμό, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκαν οι απαραίτητες καλλιεργητικές φροντίδες. 3.3 Εμβολιασμοί φυτικού υλικού Οι εμβολιασμοί των σπορόφυτων έλαβαν χώρα όταν αυτά έφεραν 2-3 πραγματικά φύλλα και διάμετρο βλαστού 1,5-2 mm. Οι συνδυασμοί εμβολίων - υποκειμένων ήταν οι εξής: α) Solario εμβολιασμένα σε Πλατίκα, β) Πλατίκα εμβολιασμένα σε Solario, γ) Πλατίκα αυτο-εμβολιασμένα, δ) Solario αυτο-εμβολιασμένα, ε) Μακρόστενη εμβολιασμένα σε Στρόγγυλη και στ) Στρόγγυλη εμβολιασμένα σε Μακρόστενη. - 23 -

Τα αυτο-εμβολιασμένα φυτά Πλατίκα / Πλατίκα και Solario / Solario χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες των εμβολιασμένων φυτών Πλατίκα / Solario και Solario / Πλατίκα αντιστοίχως, ενώ για τα εμβολιασμένα φυτά Μακρόστενη / Στρόγγυλη και Στρόγγυλη / Μακρόστενη χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες αυτόρριζα φυτά των ποικιλιών Μακρόστενη και Στρόγγυλη. Για κάθε συνδυασμό εμβολιασμού χρησιμοποιήθηκαν 36 φυτά. Τα σπορόφυτα κόπηκαν με πλάγια τομή κάτω από το σημείο έκφυσης των κοτυληδόνων. Οι γωνίες των τομών (~ 45 ο ) ήταν τέτοιες έτσι ώστε να εξασφαλιστεί όσο το δυνατόν μεγαλύτερη και αποτελεσματικότερη επαφή μεταξύ υποκειμένου και εμβολίου (Εικόνα 6). Η συγκράτηση τους έγινε τόσο με ειδικά μανταλάκια σιλικόνης διαμέτρου 1,5-2 mm, τα οποία προμηθεύτηκαν από την εταιρία Agrosystem Α.Ε., όσο και με ειδικά βελονάκια εμβολιασμού (Εικόνες 7-8). Εικόνα 6. Εμβολιασμός μεταξύ υποκειμένου-εμβολίου με την μέθοδο της πλάγιας τομής. - 24 -

Εικόνα 7. Ειδικό γιαπωνέζικο βελονάκι εμβολιασμού. Εικόνα 8. Ειδικά μανταλάκια σιλικόνης. 3.4 Σκληραγώγηση των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς Μετά την διεξαγωγή των εμβολιασμών, τα εμβολιασμένα φυτά μεταφέρθηκαν σε ειδικό θάλαμο ανάπτυξης με συνθήκες φωτοπεριόδου 16 ωρών φωτός και 8 ωρών σκότους, θερμοκρασίας 25 ο C, σχετικής υγρασίας 85-95% και έντασης φωτισμού 2000 Lux όπου και παρέμειναν για χρονικό διάστημα περίπου 2 εβδομάδων. Ο σκοπός της μεταφοράς αυτής ήταν ο σχηματισμός κάλου στο σημείο τομής του εμβολιασμού και η επανένωση του αγγειακού συστήματος μεταξύ υποκειμένου και εμβολίου, έτσι ώστε να προστατευτούν τα εμβολιασμένα φυτά κατά το μέγιστο δυνατόν από υδατική καταπόνηση και να αποφευχθεί κατ αυτόν τον τρόπο ο μαρασμός τους. - 25 -

Όταν τα εμβολιασμένα φυτά που επιβίωσαν της καταπόνησης επανήλθαν σε κανονικά επίπεδα σπαργής, μεταφέρθηκαν τόσο αυτά όσο και οι αντίστοιχοι μάρτυρες τους (αυτοεμβολιασμένα και αυτόρριζα φυτά) στο θερμοκήπιο όπου έλαβε χώρα η πρώτη μεταφύτευση τους σε πλαστικές γλάστρες μικρής διαμέτρου που έφεραν μίγμα τύρφης με περλίτη σε αναλογία 3:1 (Εικόνα 9). Καθ όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης τους η θερμοκρασία διατηρήθηκε στους 25 ο C χωρίς τεχνητό φωτισμό, ενώ παράλληλα πραγματοποιήθηκαν οι απαραίτητες καλλιεργητικές φροντίδες. Καθώς τα εμβολιασμένα φυτά αναπτύσσονταν, το ειδικό μανταλάκι σιλικόνης διογκώνονταν μαζί με τον αναπτυσσόμενο βλαστό του εμβολιασμένου φυτού, ώσπου και τελικά έπεφτε (Εικόνα 10). Στην συνέχεια ακολούθησε μια δεύτερη μεταφύτευση των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς και των μαρτύρων τους σε πλαστικές γλάστρες μεγαλύτερης διαμέτρου, που έφεραν μίγμα τύρφης με περλίτη σε αναλογία 3:1, για την περαιτέρω ανάπτυξη και καρποφορία τους. Εικόνα 9. Εμβολιασμένα φυτά πιπεριάς: (Α) αυτο-εμβολιασμένο φυτό Πλατίκα / Πλατίκα, (Β) εμβολιασμένο φυτό Πλατίκα / Solario, (Γ) εμβολιασμένο φυτό Solario / Πλατίκα και (Δ) αυτο-εμβολιασμένο φυτό Solario / Solario. - 26 -

Εικόνα 10. Πτώση του ειδικού μανταλακίου σιλικόνης μετά την επούλωση του τραύματος στο σημείο τομής του εμβολιασμού. 3.5 Αξιολόγηση μορφολογικών χαρακτηριστικών των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς και των μαρτύρων τους Τόσο από τα εμβολιασμένα φυτά πιπεριάς, όσο και από τους αντίστοιχους μάρτυρες τους (αυτο-εμβολιασμένα και αυτόριζα φυτά) που καρποφόρησαν, συγκομίστηκαν οι καρποί και δείγματα φύλλων. Κατόπιν μεταφέρθηκαν στο Εργαστήριο, όπου έλαβαν χώρα μετρήσεις: α) του αριθμού, των διαστάσεων (μήκος και πλάτος) και του βάρους των καρπών και β) του νωπού και ξηρού βάρους των σπόρων. Οι σπόροι των καρπών, αφού αποξηράνθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου, τοποθετήθηκαν σε πλαστικούς δοκιμαστικούς σωλήνες και αποθηκεύθηκαν. Εν συνεχεία, μετά την ολοκλήρωση των παραπάνω μετρήσεων, επιλέχθηκαν καρποί καθώς και δείγματα φύλλων τόσο από εμβολιασμένα φυτά πιπεριάς κάθε συνδυασμού όσο και από τους αντίστοιχους μάρτυρες τους, τα οποία αφού εμβαπτίστηκαν σε υγρό άζωτο, αποθηκεύθηκαν σε θάλαμο βαθιάς κατάψυξης (-80 0 C) έτσι ώστε να είναι δυνατή η αξιοποίησή τους για περαιτέρω μοριακές αναλύσεις. - 27 -

3.6 Στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων Στα δεδομένα των Πινάκων που ακολουθούν έγινε ανάλυση της παραλλακτικότητας, με το στατιστικό πακέτο SPSS 14.0 για Windows, και στη συνέχεια προσδιορισμός της ελάχιστης σημαντικής διαφοράς (Ε.Σ.Δ.) ώστε να διαπιστωθεί αν διαφέρουν σημαντικά οι μέσοι όροι των διαφόρων μεταχειρίσεων. Οι τυχόν διάφορες μεταξύ των μέσων όρων θεωρήθηκαν στατιστικώς σημαντικές για επίπεδο σημαντικότητας 0,05 (P<0,05). - 28 -

4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 4.1 Μελέτη βλαστικής ικανότητας των σπόρων Για την μελέτη των εμβολιασμών ήταν απαραίτητη η δημιουργία σπορόφυτων των ποικιλιών Πλατίκα, Στρόγγυλη, Μακρόστενη και του υβριδίου (F 1 ) πιπεριάς Solario (Εικόνα 11). Η μέτρηση της βλαστικής ικανότητας των σπόρων του φυτικού υλικού έδειξε ότι το φυτικό υλικό παρουσίασε υψηλό ποσοστό βλαστικής ικανότητας (90-100%), χωρίς σημαντικές διαφορές μεταξύ των ποικιλιών και του υβριδίου πιπεριάς (Πίνακας 3). Εικόνα 11. Σπορόφυτα του εμπορικού υβριδίου (F 1 ) πιπεριάς Solario. Πίνακας 3. Ποσοστό (%) βλάστησης των σπόρων πιπεριάς. Φυτικό Υλικό Αριθμός Σπόρων Βλαστική Ικανότητα (αριθμός / ποσοστό %) Πλατίκα 90 81 / 90 Solario 90 90 / 100 Στρόγγυλη 58 58 / 100 Μακρόστενη 44 44 / 100-29 -

4.2 Μελέτη του εμβολιασμού Η επιλογή των υποκειμένων και των αντίστοιχων εμβολίων έγινε με βάση την πιθανή επίδραση του εμβολιασμού στα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά των καρπών των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς. Εκτός από τους συνδυασμούς εμβολιασμού που επιλέχθηκαν, πραγματοποιήθηκαν και αυτο-εμβολιασμοί για να αποτελέσουν το μέτρο σύγκρισης και να διευκρινιστεί ο ρόλος του εμβολιασμού αυτού καθ εαυτού ως πηγής σημαντικής καταπόνησης (stress) για τα φυτάρια. Κατά την παραμονή των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς στο θάλαμο ανάπτυξης, μειώθηκε όπως αναμενόταν το ποσοστό της επιβίωσης τους διότι ορισμένα φυτάρια δεν κατάφεραν να ξεπεράσουν το στάδιο της υδατικής καταπόνησης κατά τις πρώτες κιόλας ώρες μετά την πραγματοποίηση των εμβολιασμών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν σχηματίζεται σε όλες τις περιπτώσεις κάλος στο σημείο τομής του εμβολιασμού, έτσι ώστε να επανενωθεί το αγγειακό σύστημα και να είναι πλέον δυνατή η μετακίνηση νερού και θρεπτικών ουσιών από το υποκείμενο προς το εμβόλιο (Kawaguchi et al., 2008; Johkan et al., 2008; Shirai & Hagimori, 2004; Moore, 1984; Torii et al., 1992). Στον Πίνακα 4 παρουσιάζεται ο αριθμός και το ποσοστό (%) των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς που επιβίωσαν μετά την παραμονή τους σε θάλαμο ανάπτυξης. Πίνακας 4. Ο μέσος όρος και το ποσοστό (%) του αριθμού των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς της κάθε επανάληψης που επιβίωσαν σε θάλαμο ανάπτυξης. Επαναλήψεις / Συνδυασμοί Πλατίκα / Solario Πλατίκα / Πλατίκα Solario / Πλατίκα Solario / Solario Στρόγγυλη / Μακρόστενη Μακρόστενη / Στρόγγυλη Εμβολιασμού 1 * 8 (66,66%) ** 6 (50,00%) ** 5 (41,66%) ** 7 (58,33%) ** 7 (58,33%) ** 4 (33,33%) ** 2 * 9 (75,00%) ** 1 (8,33%) ** 3 (25,00%) ** 3 (25,00%) ** 5 (41,66%) ** 5 (41,66%) ** 3 * 2 (16,66%) ** 2 (16,66%) ** 1 (8,33%) ** 2 (16,66%) ** 5 (41,66%) ** 3 (25,00%) ** Σύνολο 19 9 9 12 17 12 Μέσος Όρος 6,33 3,00 3,00 4,00 5,66 4,00 Ποσοστό Επιτυχίας 52,77% 25% 25% 33,33% 47,22% 33,33% *Για κάθε επανάληψη χρησιμοποιήθηκαν 12 φυτά. **Ο αριθμός των εμβολιασμένων φυτών της κάθε επανάληψης ακολουθείται από το αντίστοιχο (%) ποσοστό. - 30 -

Το ποσοστό επιτυχίας των εμβολιασμών για την ποικιλία Πλατίκα και το υβρίδιο Solario ήταν 25% και 33,33% αντίστοιχα όταν εμβολιάζονταν στο υβρίδιο Solario. Τα ποσοστά επιτυχίας των εμβολιασμών στην ποικιλία Πλατίκα ήταν 52,77% για το υβρίδιο Solario και 25% για την ποικιλία Πλατίκα (Πίνακας 4, Εικόνα 12). Οι συνδυασμοί εμβολιασμού Στρόγγυλη / Μακρόστενη και Μακρόστενη / Στρόγγυλη παρουσίασαν ποσοστό επιτυχίας 47,22% και 33,33% αντιστοίχως (Πίνακας 4, Εικόνα 12). Στους Πίνακες 5 και 6 αναφέρεται η ανάλυση παραλλακτικότητας των δεδομένων του Πίνακα 4 για τους συνδυασμούς εμβολιασμού Πλατίκα / Solario, Solario / Πλατίκα και τους αντίστοιχους μάρτυρες Πλατίκα / Πλατίκα και Solario / Solario, απ όπου προκύπτει ότι δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των παραπάνω συνδυασμών εμβολιασμού όσον αφορά την επιβίωση των εμβολιασμένων φυτών πιπεριάς. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι δεν υπάρχει σημαντική διαφορά, για επίπεδο σημαντικότητας 0,05 (P<0,05), στο ποσοστό επιβίωσης εμβολιασμένων φυτών μεταξύ της ποικιλίας Πλατίκα και του υβριδίου Solario όταν εμβολιάζονται στο ίδιο υποκείμενο, εξαιτίας της μεγάλης παραλλακτικότητας που παρατηρήθηκε μεταξύ των επαναλήψεων του εμβολιασμού (Εικόνα 13). Πίνακας 5. Ανάλυση παραλλακτικότητας των δεδομένων του Πίνακα 4 για τον συνδυασμό εμβολιασμού Πλατίκα / Solario και τον μάρτυρα του Πλατίκα / Πλατίκα. Πηγή Παραλλακτικότητας Βαθμοί Ελευθερίας Άθροισμα Τετραγώνων Μέσα Τετράγωνα F Sig. Επεμβάσεις 1 1157,315 1157,315 1,562 0,279 Επαναλήψεις 4 2963,482 740,870 Σύνολο 5 4120,796 *CV=73,83% Πίνακας 6. Ανάλυση παραλλακτικότητας των δεδομένων του Πίνακα 4 για τον συνδυασμό εμβολιασμού Solario / Πλατίκα και τον μάρτυρα του Solario / Solario. Πηγή Παραλλακτικότητας Βαθμοί Ελευθερίας Άθροισμα Τετραγώνων Μέσα Τετράγωνα F Sig. Επεμβάσεις 1 104,167 104,167 0,273 0,629 Επαναλήψεις 4 1527,722 381,931 Σύνολο 5 1631,889 *CV=61,95% - 31 -