pobierz - Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin

Część I. Rozliczenie w zakresie rzeczowym
Zad. 3.8 „Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji organizmów szkodliwych dla
roślin oleistych”.
1. W jakim stopniu planowane cele poszczególnych zadań zostały zrealizowane w danym
roku (podać także w %)
Podstawowym celem zadania była kompleksowa charakterystyka fitopatologiczna zmian na poziomie
metabolitów i DNA wybranych patogenów oraz genotypów rzepaku o zwiększonej tolerancji na
zgniliznę twardzikową i kiłę kapusty.
Podstawowe cele realizowane były poprzez:
1)
przedzbiorową ocenę występowania gatunków patogenicznych porażających rzepak
w warunkach pól produkcyjnych,
2)
izolowanie patotypów zgnilizny twardzikowej (Sclerotinia sclerotiorum) i kiły kapusty
(Plasmodiophora brassicae) oraz sprawdzenie ich patogeniczności przy pomocy metod
biochemicznych opracowanych w IHAR – PIB,
3)
introdukcję odporności z wybranych genotypów Brassica napus wykazujących odporność na
Sclerotinia sclerotiorum, oraz Plasmodiophora brassicae do najlepiej plonujących form
rzepaku.
Wskazane cele w ramach planowanych prac, zostały zrealizowane w 90%.
2. Opis wykonania zadań (z uwzględnieniem informacji o wyjazdach zagranicznych)
Ad.1. Przed zbiorem w warunkach pól produkcyjnych oceniono występowanie patogenów
porażających rzepak, wyizolowano 150 gatunków i nałożono je na pożywki PDA w celu identyfikacji
DNA przynależności gatunkowej. Z całej populacji wybrano grzybnię tylko z 83 izolatów, które
sekwencjonowano. Pozostałe (67) stanowiły łatwe w ocenie patogeniczne grzyby z rodzaju
Alternaria. Wykonano analizy DNA ITS występowania patogenicznych gatunków na rzepaku –
scharakteryzowano populację:
Leptosphaeria sp. 38 (L. maculans 25, L. biglobosa 13), Alternaria sp. 29, Fusarium sp. 3,
Sclerotinia sclerotiorum 7, heterogenne 6, łącznie 83.
Ad. 2. Z łodyg rzepaku izolowano patogeny zgnilizny twardzikowej (Sclerotinia sclerotiorum),
łącznie 35 i kiły kapusty (Plasmodiophora brassicae) 3 izolaty. Przygotowano zestawy pożywek do
sprawdzenia ich patogeniczności przy pomocy metod biochemicznych opracowanych w IHAR – PIB.
Do badań S. sclerotiorum użyto pożywki z indykatorem kwasowości, a dla Plasmodiophora
brassicae zestaw hydroponików i wzorców roślin kapustowatych.
W analizowanej populacji S. sclerotiorum określono 15 patotypów silnie agresywnych (z Małyszyna8, Bąków-7), pozostałe 16 były średnio agresywne w tym z 12 z Małyszyna i 4 z Bąkowa oraz
4 patotypy oznaczono jako słabo agresywne z Bąkowa. W Borowie zgnilizna twardzikowa nie
wystąpiła. Wyniki agresywności poszczególnych patotypów obliczono przy użyciu bloku
statystycznego (zał. 1).
Analizowano pod względem DNA 42 nowe patotypy (dodano do kolekcji 20) przy użyciu starterów
mikrosatelitarnych w tym 7 poddano sekwencjonowaniu DNA w celu stwierdzenia czystości
gatunkowej. Na podstawie otrzymanych wyników potwierdzono czystość gatunkową po
sekwencjonowaniu DNA patotypów S. sclerotiorum (brak układów heterogennych). Dla wyników
DNA SSR wykonano analizę skupień (zał 2).
Wybrane patotypy nr: 28, 29, 26, 31, 27, 23, 33, 30, 22 charakteryzowały się większymi
możliwościami do produkcji kwasu szczawiowego niż patotypy: 1, 6, 3, 5, 20, 19.
Patogeniczność wyizolowanych 3 patotypów Plasmodiophora brassicae charakteryzowała się różną
zdolnością do tworzenia wyrośli: wyrośla „słabe-łańcuszkowe”, wyrośla w postaci „pojedynczej
zgrubiałej tkanki” oraz „wiele wyrośli” na pojedynczym korzeniu. Patogeniczność ich określono przy
pomocy zestawu 8 gatunków wzorcowych w 3 powtórzeniach, stosując do analizy kultury
hydroponiczne (zał. 3).
Na podstawie otrzymanych wyników odnotowano:
Najsłabiej porażane były wzorce przez zarodniki pływkowe pochodzące z „dużych wyrośli”, które
wyrastały na wielu korzeniach, średnia liczba porażeń dotyczyła „pojedynczej wyrośli”. Najwięcej
porażeń odnotowano z wyrośli „słabych-łańcuszkowych” (1 test).
Ad. 3. Podjęto próby przeniesienia odporności poprzez krzyżowanie z wybranych genotypów
Brassica napus wykazujących odporność na Sclerotinia sclerotiorum (udanych krzyżowań 20), oraz
Plasmodiophora brassicae (udanych krzyżowań 12) do najlepiej plonujących form rzepaku.
Otrzymane nasiona przeselekcjonowanych genotypów rzepaku wysiano w warunkach szklarniowych.
Z uwagi na etiologię patogena dopiero w okresie kwitnienia roślin zostanie wykonana inokulacja
i analiza odporności na porażenie powodowane przez Sclerotinia sclerotiorum. Ponadto w warunkach
polowych wykonano badania odporności na porażenie powodowane przez S. sclerotiorum na 21
odmianach rzepaku (1 test). Do inokulacji użyto średnio agresywnego patotypu (Ss-3), którego
czystość gatunkową potwierdzono analizą DNA. Najodporniejsze były odmiany: 1-Marcopolos,
2-DH I, 3-DK Exquisite, 4-DK Exstorm, 5-Inspiration, 6-Tores, 7-SY Kolumb, 8-Visby F1, 9-NK
Petrol, 10-Monolit, Silnie porażone: 11-DK Explicit, 12-DK Excellium, 13-PR44W29, 14-Marathon,
15-Bonanza,16-Arsenal F1, 17-DH II, 18-Idol, 19-SY Cassidy, 20-Star 105, 127, Chic 11, 21-Bolko.
Po badaniach wyniki oszacowano statystycznie (wykres statystyczny bloku zał. 4) i wskazano
najodporniejsze odmiany rzepaku ozimego na zgniliznę twardzikową.
Testem hydroponicznym (mieszaniną patotypów) sprawdzono odporność roślin z krzyżowań
B. napus na Plasmodiophora brassicae. Po analizie wyników stwierdzono: najbardziej odporne
rośliny to te, których formy mateczne pochodziły z odmian: Pamela x B.n., Lohana x B.n., Sherpa
x B.n.
Silnie porażane: DK Explicit x B.n., DK Excellium x B.n. (1 test).
Podczas ekspedycji na pola produkcyjne z rzepakiem prowadzono badania występowania
najgroźniejszych patogenów B. napus oraz pobierano eksplantaty porażonych roślin w celu ich
izolacji oraz bonitowano odporność wybranych genotypów rzepaku: 15.07.2015. Małyszyn, bonitacja
S. sclerotiorum. 2 osoby.
Związek z realizacją zadania: Aby analizować skład populacji chorobotwórczych gatunków
niezbędne są ekspedycje do miejsc ich występowania: 31.07.2015. Małyszyn, zbiór patogenów
rzepaku. 2 osoby; 16.09.2015. Warszawa, XII ROLNICZY FESTIWAL NAUKI, 1 osoba,
prezentacja wyników badań nad wykorzystaniem biotechnologii, w tym sekwencjonowania
patogenów oraz badania ich patogeniczności.
25.09.2015. Zbiór patogenów rzepaku, okolice Północnej Wielkopolski. 2 osoby.
09.10.2015. Małyszyn, Badania występowania chorób wybranych genotypów rzepaku.
29.10.2015. Okolice Piły. Badanie występowania chorób rzepaku. 2 osoby.
05.11.2015. Skierniewice. Poszukiwanie patotypów do kolekcji Plasmodiophora brassicae
występujących na roślinach kapustowatych. 2 osoby.
3. Wymierne rezultaty realizacji zadań




Po przedzbiorowej ocenie patogenów z pól produkcyjnych rzepaku stwierdzono, że najliczniej
wystąpiły grzyby z rodzaju Alternaria sp. - 96, mniej licznie gatunek Leptosphaeria sp. - 38,
S. sclerotiorum - 7 oraz Fusarium sp. - 3. Wśród 150 izolatów, 6 było heterogennych.
Po wyizolowaniu z łodyg rzepaku gatunku S. sclerotiorum i na podstawie analiz biochemicznych
stwierdzono 43% patotypów agresywnych, a 57% nieagresywnych. Na podstawie analiz DNA
SSR, korelacyjnie potwierdzono patogeniczność zgnilizny twardzikowej. Podczas badań nad kiłą
kapusty odnotowano, że najsłabiej porażane były wzorce przez zarodniki pływkowe pochodzące
z „dużych wyrośli”, średnia liczba porażeń dotyczyła „pojedynczej wyrośli”. Najwięcej porażeń
odnotowano na małych mnogich wyroślach „słabych-łańcuszkach”.
Wykonano próby przeniesienia odporności poprzez krzyżowanie z wybranych genotypów
Brassica napus wykazujących odporność na Sclerotinia sclerotiorum (udanych krzyżowań 20),
oraz Plasmodiophora brassicae (udanych krzyżowań 12) do najlepiej plonujących form rzepaku.
Testując formy mateczne stwierdzono 4 odmiany rzepaku ozimego, które wykazywały
podwyższoną odporność na zgniliznę twardzikową oraz 3 o podwyższonej rezystencji na kiłę
kapusty.
Na Kongresie Nauk Rolniczych podczas wygłoszonego referatu zaprezentowano (m.in.) badania
agresywności patotypów S. sclerotiorum, jednego z najgroźniejszych patogenów rzepaku.
10.09.2015. Warszawa, III Kongres Nauk Rolniczych, Starzycki M., Starzycka- Korbas E.:
„Zastosowanie wybranych metod badawczych w biotechnologii rolniczej”.
 Ponadto każdorazowo na spotkaniach z hodowcami i plantatorami rzepaku prowadzono wykłady
związane z odpornością B. napus. Starzycki Michał, Elżbieta Starzycka-Korbas, “Występowanie i
szkodliwość wybranych patogenów w rzepaku ozimym”, Prezentacja dla hodowców rzepaku
Małyszyn, 25.06.2015.
 Przeprowadzono jedno szkolenie w Borowie, w zakresie rozpoznawania i oceny stopnia
porażenia rzepaku przez S. sclerotiorum.
Wykaz publikacji:
1. Starzycki M., Elżbieta Starzycka-Korbas Referat: Zastosowanie najnowszych metod badawczych
w biotechnologii rolniczej. - Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin PIB w Poznaniu; III
Kongres Nauk Rolniczych, Warszawa 10.09.2015.
2. Starzycki Michał, Elżbieta Starzycka-Korbas, Występowanie i szkodliwość wybranych
patogenów w rzepaku ozimym, Prezentacja dla hodowców rzepaku Małyszyn, 25.06.2015.
4. Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów
administracji publicznej)
Najważniejszymi partnerami i równocześnie odbiorcami wyników są hodowcy rzepaku w Spółkach
Hodowli Roślin w Bąkowie, Małyszynie i Borowie. Ponadto odbiorcami wyników są indywidualni
plantatorzy (Sztum, Malbork, wielohektarowe plantacje) współpracujący w zakresie badań
fitopatologicznych z IHAR-PIB w Poznaniu.