Dispersal of wild sunflower by seed and persistant basal stalks in some areas of Central Italy

Abstract

SUMMARY In some sites of Central Italy wild sunflowers are spreading from marginal areas into cropped fields. Crops like maize, tomato, tobacco, alfalfa are often infested with wild sunflowers. Hybrid sunflower crops are also infested with wild material. Plants and populations of wild sunflower also spontaneously grow at the edge of the fields, and along the ditches and roads. We have observed that wild sunflower is partially dispersed by its seed, but possibly it can propagate vegetatively by its perennial basal stalk when it survives the mild winter seasons. We have evidence that sunflower seeds maintain germination capacity for years after being plowed into the soil. This wild sunflower phenotypically resembles H. annuus , but the strong root system is not usual for an annual sunflower species. Concerning its origin, we observed variations indicating naturalization by either an introgression process involving wild species or a segregation of a hybrid variety and the enrichment of genes conferring seed dispersion and root persistence. It is possible that a similar process occurred a few centuries ago, after its introduction to Europe when sunflower escaped botanical gardens and began to colonize Eastern European areas. RESUMEN En algunas localidades de Italia Central, el girasol silvestre se divulga desde las partes colindantes en los campos de producción. Los cultivos como maíz, tomate, tabaco y alfalfa a menudo son infectadas del girasol silvestre. Las plantas y poblaciones de girasol silvestre individuales, crecen espontáneamente en los bordes de campos, al lado de zanjas y caminos. Hemos observado que el girasol silvestre se divulga parcialmente mediante semilla, pero también resulta posible divulgarse vegetativamente de la raíz perenne, cuando éste sobrevive invierno templado. Tenemos a nuestra disposición las pruebas de que la semilla de girasol mantiene la habilidad de germinación, años después de que la semilla fuera arada profundamente en el suelo. Este girasol silvestre recuerda fenotípicamente a H. annuus , pero el sistema de raíces robusto no es característica habitual de las especies de girasol anuales. En cuanto al origen, hemos notado la variación, lo que indica la adaptación de la recién llegada especie silvestre o la segregación de alguna variedad o híbrido y su enriquecimiento con genes que trasmiten la capacidad de reproducción de vía generativa, tanto como de vía vegetativa. Es posible que el proceso semejante se haya desarrollado hace unos siglos, también, tras introducción del girasol en Europa, cuando el girasol escapó de los jardines botánicos y empezó a poblar las regiones de Europa del Este. RÉSUMÉ Dans certaines localités de l’Italie centrale, le tournesol sauvage se propage depuis les environs aux champs de culture. Les cultures comme le maïs, la tomate, le tabac et la luzerne sont souvent infestées de tournesol sauvage. Les plantes et les populations de tournesol poussent spontanément au bord des champs et le long des fossés et des routes. Nous avons remarqué que le tournesol sauvage était partiellement propagé par ses graines mais il peut aussi être propagé végétativement par la base de sa tige persistante lorsqu’elle survit au cours d’hivers cléments. Nous avons les preuves que les graines de tournesol gardent leur aptitude à germer pendant des années après avoir été enfouies dans la terre par les labours. Du point de vue du phénotype, le tournesol sauvage ressemble au H. annuus , mais un système de racines vigoureux n’est pas une caractéristique habituelle des espèces annuelles de tournesol. Pour ce qui concerne l’origine, nous avons remarqué des variations qui indiquent une acclimatation soit par un processus d’introgression impliquant des espèces sauvages, soit par la ségrégation d’une variété hybride et un enrichissement des gènes provoquant la propagation des graines et la persistance de la racine. Il est possible qu’un processus similaire ait eu lieu il y a quelques siècles, après l’introduction du tournesol en Europe lorsque celui-ci s’est échappé des jardins botaniques et a commencé à coloniser les régions de l’Europe de l’Est.