Date of Award

11-2022

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Prof. Taoufik Ksiksi

Abstract

Rhodes grass, Chloris gayana, is commonly used forage plant for grazers, livestock, and cattle. It significantly improves soil fertility and its overall structure by preventing nematode flourishment in soil. It is also used as a cover crop to upgrade soil health by reducing soil erosion and increasing water availability. The present study assessed the effects of CO2 on the growth, development and maternal effects of C. gayana. The experimental setup was made in such a way that the potential impacts of CO2 can be measured on the eco-physiological growth of C. gayana by studying successive generations. Generation 1 was grown by sowing the seeds of C. gayana in soil pots and generation 2 was propagated by cutting and regenerating the branches with their roots from generation 1 plants. Growth parameters including plant height, number of leaves, shoot/root ratio, chlorophyll content, stomatal conductance, and photosynthetic rate were measured at regular intervals in both generations. Significant differences in the growth parameters were observed in both generation 1 and 2 plants when plants were grown under enriched and ambient CO2 conditions. The varying pattern of phenotypes in the generation 2 plants can be justified based on the Bet-hedging maternal effects. We hypothesize that the Rhodes grass parent plants when allowed to grow under ambient and enriched CO2 conditions influenced the offspring plants by producing a variety of phenotypes to sustain maternal fitness. The present study can be helpful in understanding the C. gayana growth conditions and the vertical transfer of maternal effects from one generation to the other.

Arabic Abstract

يستخدم عشب رودس، كلوريس جايانا، بشكل كبير لعلف للرعي والماشية والقطعان حيث أنه يحسن بشكل كبير خصوبة التربة وتركيبها عن طريق منع زيادة الديدان الخيطية في التربة. كما أنه يستخدم كمحصول كغطاء نباتي لتحسين صحة التربة عن طريق الحد من تآكل التربة وزيادة توافر المياه. قيمت الدراسة الحالية آثار ثاني أوكسيد الكربون على نمو والتطور التأثيرات الأمية على كلوريس جايانا. تم إجراء الإعداد للتجربة بطريقة يمكن من خلالها قياس التأثيرات المحتملة لثاني أكسيد الكربون على النمو الفسيولوجي البيئي لنبات كلوريس جايانا من خلال دراسة الأجيال المتعاقبة. نما الجيل 1 عن طريق زرع بذور كلوريس جايانا في أواني وتم زراعة الجيل 2 عن طريق قطع الجيل الأول واخذ فروع مع جذورها من نباتات الجيل الأول. تم قياس عوامل النمو بما في ذلك ارتفاع النبات، وعدد الأوراق، ونسبة المجموع الجذع/الجذر، ومحتوى الكلوروفيل، والتوصيل الثغري، ومعدل التمثيل الضوئي على فترات منتظمة في كلا الجيلين. لوحظت اختلافات كبيرة في معايير النمو في كل من نباتات الجيل 1 و2 عندما نمت النباتات في ظل ظروف محيطة بثاني أكسيد الكربون العادية والمرتفعة. يمكن تبرير النمط المتغير للأنماط الظاهرية في نباتات الجيل الثاني بناءً على تأثيرات التحوط ضد الرهان على الأمهات. نحن نفترض أن نباتات كلوريس جايانا الأم عند السماح لها بالنمو في ظل الظروف العادية والمرتفعة بثاني أكسيد الكربون قد أثرت على النسل خلال إنتاج مجموعة متنوعة من الأنماط الظاهرية للحفاظ على لياقة الأم. يمكن أن تكون الدراسة الحالية مفيدة في فهم ظروف نمو كلوريس جايانا والانتقال الرأسي لتأثيرات الأمهات من جيل إلى آخر.


Download

Included in

Biology Commons

COinS