pobierz - Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin

Zastosowanie markerów DNA w hodowli odpornościowej pszenicy i
jęczmienia
Aleksandra Pietrusińska, Jerzy Henryk Czembor
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie
Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych
Pracownia Gromadzenia i Oceny Roślin
Pracownia Genetyki Stosowanej (od 1-go lutego 2016 roku w Pracowni Gromadzenia i Oceny
Roślin, Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych, IHAR-PIB, Radzików) w ramach
realizacji badań podstawowych na rzecz Postępu Biologicznego w Produkcji Roślinnej, a także w
ramach Planu Wieloletniego w latach 2008-2013 oraz 2014-2020, prowadzi tematy badawcze
związane z hodowlą odpornościową pszenicy i jęczmienia z wykorzystaniem markerów
molekularnych.
Ważnym kierunkiem prowadzonych badań jest piramidyzacja genów odporności. Tworzenie
piramid genowych po raz pierwszy realizowane było w Pracowni Genetyki Stosowanej w ramach
projektu UE BioExploit w latach 2005-2010. Wówczas do polskiej odmiany Nadobna oraz
niemieckiej elitarnej odmiany Lexus wprowadzono piramidę genów o profilu odpornościowym
(Lr41(=Lr39)+Pm21). Wytworzony materiał roślinny został włączony do programów hodowlanych
prowadzonych przez Polskie Spółki Hodowlane oraz stanowił materiał wyjściowy w dalszych pracach
badawczych realizowanych w ramach PB.
Współdziałanie odporności na mączniaka warunkowanej genem mlo z wartością cech
gospodarczych jęczmienia ozimego przy równoczesnym zachowaniu częściowej odporności
wnoszonej przez odmiany biorców stanowi temat badawczy, który realizowany był od 2008 w PGS,
obecnie w PGiOR. W dostępnej literaturze brak jest doniesień o odmianach jęczmienia ozimego z
genem mlo dobrze przystosowanych do polskich warunków. Ponadto nie ma takich odmian również w
doborze odmian jęczmienia ozimego w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Danii oraz Czech.
Poszerzenie puli genetycznej jęczmienia o efektywne geny odporności na mączniaka
prawdziwego stanowi kolejny kierunek badań prowadzony przez PGOR. Oryginalność badań wynika
z faktu, że odporność uprawianych współcześnie odmian jęczmienia w Polsce na ważne gospodarczo
choroby, uwarunkowana jest kilkoma genami, których większość jest mało efektywna lub
nieefektywna. Wąska podstawa genetyczna odporności przy pojawianiu się nowych agresywnych ras
prowadzi często do dużego porażenia, a w sprzyjających warunkach pogodowych do epifitoz.
Celem kolejnego zagadnienia badawczego jest monitorowanie zmian zachodzących w
patogeniczności populacji grzybów wywołujących ważne gospodarczo choroby w tym mączniaka
prawdziwego pszenicy i pszenżyta. Odporność uprawianych odmian na patogeny i możliwie duże jej
zróżnicowanie pod względem uwarunkowań genetycznych jest jednym z ważniejszych elementów
nowoczesnej proekologicznej produkcji roślinnej. Znajomość genów odporności występujących w
uprawianych odmianach jest konieczna do interpretacji współdziałania między populacją patogena a
jego gospodarzem. Umożliwia to również rolnikom uzyskanie większej stabilności plonowania przez
właściwy z punktu widzenia zdrowotności dobór odmian oraz przestrzenne zróżnicowanie uprawy
odmian o różnym uwarunkowaniu genetycznym odporności.
Charakterystyka i diagnostyka molekularna wybranych zasobów genowych roślin uprawnych i
towarzyszących im chwastów stanowi kolejny cel badań realizowanych przez zespół. W temacie
wykonywane są analizy molekularne, które wspomagają ocenę ginących, rzadkich lub unikatowych
taksonomicznie gatunków, odmian oraz populacji roślin uprawnych i chwastów. Analizy te będą
elementem uzupełniającym ocenę różnorodności biologicznej zgromadzonych obiektów, a także
dopełnieniem opisu i waloryzacji, opartych na cechach botanicznych, biologicznych, użytkowych i
genetycznych zebranego materiału kolekcyjnego.
Słowa kluczowe: geny odporności, hodowla odpornościowa, jęczmień, markery molekularne,
piramidyzacja genów, pszenica