sprawozdanie o stanie realizacji zadania

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA
decyzji MRiRW: HOR hn 801-16/13/ z dnia 13 maja 2013 zadanie nr 59
z wykonania badań podstawowych na rzecz postępu biologicznego w produkcji
roślinnej
w 2013 roku
Temat:
Analiza sposobu dziedziczenia cech u otrzymanych mutantów
rzepaku ozimego (Brassica napus L.) oraz ocena ich
przydatności do hodowli
Podmiot realizujący temat: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Wydział: Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin
Kierownik tematu: prof. dr hab. Tadeusz Łuczkiewicz .
1
pieczątka
SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA
z wykonania badań podstawowych na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej
w 2013 roku
1.
Nr decyzji MRiRW: HOR hn 801-16/13/ z dnia 13 maja 2013 zadanie nr 59
2.
Nazwa tematu: Analiza sposobu dziedziczenia cech u otrzymanych mutantów
rzepaku ozimego (Brassica napus L.) oraz ocena ich przydatności do hodowli
3.
Podmiot realizujący temat: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
4.
Wydział: Rolnictwa i Bioinżynierii
5.
Kierownik tematu (zgodnie z kartą tematu): prof. dr hab. Tadeusz Łuczkiewicz .
Wykonawcy: dr hab. Jerzy Nawracała, pracownicy techniczni
6.
Informacja o realizacji prac w roku 2013
I. Wstęp
W ostatnim ćwierćwieczu nastąpił olbrzymi postęp w hodowli nowych odmian
rzepaku ozimego (przede wszystkim otrzymanie odmian dwuzerowych). Odmiany te w
niewielkim stopniu różnią się pod względem zarówno cech jakościowych jak i ilościowych.
Zwiększenie zmienności genetycznej u tego allopoliploidalnego gatunku może być uzyskane
poprzez resyntezę Brassica napus L., zastosowanie metod inżynierii genetycznej lub
indukowanie mutacji. Występujące u rzepaku dziedziczenie zarówno tetrasomiczne jak i
disomiczne a także działanie genów zduplikowanych (genomy A i C) utrudniają hodowlę
mutacyjną. Przy złożonym sposobie dziedziczenia cech jakościowych i ilościowych u tego
gatunku recesywne mutacje genowe mogą się ujawnić w pokoleniu M2 (najczęściej jednak w
pokoleniach dalszych) i to przy założeniu wystarczająco dużej populacji popromiennej.
Traktowanie corocznie nasion zebranych z tej samej populacji roślin promieniowaniem
gamma może zwiększyć szanse otrzymanie nowej zmienności genetycznej cech jakościowych
i zwiększenie zakresu zmienności cech ilościowych w wyniku sumowania się corocznie
stosowanych dawek promieniowania.
Obecnie uprawiane odmiany rzepaku charakteryzują się niewielką zmiennością
genetyczną. Wynika to głównie z wykorzystania w hodowli niewielu źródeł takich cech jak
niska zawartość kwasu erukowego, zmieniony skład innych kwasów tłuszczowych, niska
zawartość glukozynolanów czy w mieszańcach heterozyjnych źródła CMS. Dodatkowo
2
dziedziczenie się wielu cech u rzepaku jest słabo rozpoznane także w dużej części z powodu
alloploidalnej natury gatunku. Niektóre cechy dziedziczą się w sposób disomiczny a niektóre
w sposób tetrasomiczny np. „krótkosłupkowość” uwarunkowana jest genami z obydwu
genomów (Łuczkiewicz 1995). Dziedziczenie cech u niektórych wcześniej otrzymanych
zostało ustalone (Łuczkiewicz 1987,1989, 1993), natomiast ustalenie sposobu dziedziczenia
cech u mutantów wyselekcjonowanych w ostatnich latach wymaga przeprowadzenia nowych
doswiadczeń. Dokładne ustalenie sposobu dziedziczenia wymaga w takim przypadku dużych,
segregujących populacji roślin.
Poszerzenie niewielkiej (we współcześnie uprawianych odmianach rzepaku)
zmienności genetycznej jest możliwe poprzez wykorzystanie czynników mutagennych
(Robbelen 1991; Seyd i in. 1993; Sanjay i in.1999). Takie prace nad mutagenezą rzepaku
ozimego prowadzono w Katedrze Genetyki
i
Hodowli
Roślin od połowy lat
siedemdziesiątych. W ramach tych prac od 1979 roku poddawano wielokrotnemu działaniu
czynnika mutagennego nasiona tej samej populacji z trzech odmian jednozerowych: Jet Neuf,
Brink i Janpol. Zastosowano następujące dawki 0,0 Gy, 500,0 Gy i 1000 Gy. Dawka 100,0 Gy
jest dawką krytyczną dla tego gatunku. Począwszy od pokolenia M1 z każdej rośliny zbierano
1 – 2 łuszczyny i powtórnie poddano działaniu promieniowania jonizującego (3 dawki, 3
odmiany). Podobną procedurę zastosowano w kolejnych 22 latach doświadczenia. Począwszy
od pokolenia M2 w każdym roku selekcjonowano rośliny odbiegające fenotypowo od wzorca.
Rośliny te izolowano a potomstwo oceniano na jedno- rządkowych poletkach w roku
następnym. W ten sposób wyselekcjonowano w różnych pokoleniach szereg linii różniących
się od wzorca pod względem wielu cech jakościowych i ilościowych. W Katedrze, w ciągu
wielu lat pracy nad mutagenezą rzepaku, udało się poszerzyć zmienność wielu cech
(Łuczkiewicz i Bączkiewicz 1999) oraz uzyskać cenne mutanty np. o podwyższonej
odporności na osypywanie (Bączkiewicz i in. 2001).
Zadanie 1.
Doświadczenie z liniami mutacyjnymi o zwiększonej odporności na osypywanie porównanie stopnia osypywania linii mutacyjnych z odmianą wzorcową.
Celem doświadczenia jest porównanie stopnia osypywania linii mutacyjnych i
odmiany Californium oraz charakterystyka cech morfologicznych, cech struktury plonu oraz
składu chemicznego nasion badanych linii.
Materiał roślinny
Materiał do badań stanowiły cztery linie mutacyjnej o stwierdzonej, zwiększonej
odporności na osypywanie: linie 306/6, 306/6A, 306/6K oraz mutant „krótkosłupkowy".
Odmianą kontrolną była odmiana populacyjna rzepaku ozimego Californium.
3
Metodyka
Doświadczenie polowe zostało przeprowadzone w Rolniczym Gospodarstwie
Doświadczalnym Dłoń w układzie bloków losowanych w trzech powtórzeniach. Siew
wykonano 29 sierpnia 2012 r. Powierzchnia 1 poletka 18 m2 - 6 rzędów, rozstawa 50 cm,
długość rzędu 6 m.
Metodyka oceny odporności łuszczyn na pękanie.
Ocenę odporności na osypywanie przeprowadzono 4 metodami:
1. Ocena bonitacyjna procentu osypanych na poletku łuszczyn. Ocenę bonitacyjną
osypywania analizowanych genotypów przeprowadzono na każdym poletku w dwu
terminach: w fazie dojrzałości technicznej roślin i po 4 tygodniach od tej fazy.
2. Ocenę na podstawie policzenia na roślinach osypanych i nieosypanych łuszczyn w
wykonano 4 tygodnie po dojrzałości technicznej. Do oceny wybierano losowo 50
roślin z każdego poletka. Stopień osypywania wyrażono w procentach.
3. Ocena czasu potrzebnego do pęknięcia łuszczyny w wytrząsarce. Analizę stopnia
osypywania łuszczyn przeprowadzono w wytrząsarce laboratoryjnej typu 358 S, w
której umieszczono plastikowy pojemnik wraz z dwiema metalowymi kulkami (o
średnicy 1,8cm) i masie jednej kulki 35,82g. Wytrząsanie odbywało się z amplitudą
300 wahań na minutę. Pęknięte łuszczyny liczono po upływie 20, 40 i 60 sekund. Z
każdego genotypu analizowano 200 łuszczyn (40 wytrząsań po 5 łuszczyn)
4. Ocena na podstawie pomiaru siły (w N) potrzebnej do pęknięcia łuszczyn w aparacie
skonstruowanym w Instytucie Agrofizyki PAN w Lublinie. Działanie aparatu polega
na mierzeniu siły potrzebnej do pęknięcia łuszczyny przy nacisku nasady łuszczyny na
przyrząd pomiarowy aż do momentu pęknięcia. Ocenę przeprowadzono na dwóch
próbach po 50 łuszczyn z każdego poletka na łuszczynach przechowywanych przez
dwa miesiące w temperaturze pokojowe (około 200C).
Analiza biometryczna cech ilościowych genotypów o zmniejszonej tendencji do
osypywania oraz odmiany Californium
Pomiary biometryczne przeprowadzono na 100 pojedynkach z każdego poletka.
Analizowano następujące cechy: wysokość roślin, wysokość do I rozgałęzienia, liczba
rozgałęzień, liczba łuszczyn, długość łuszczyn, długość dziobka łuszczyny, liczba nasion z
rośliny, liczba nasion w łuszczynie, masa nasion z rośliny, masa 1000 nasion.
Analiza składu chemicznego nasion
Analizę składu chemicznego nasion przeprowadzono w Hodowli Roślin Strzelce
Oddział Małyszyn użyciu spektrometru (NIRS, model 6500 NIR Inc., Silverspring, MD,
USA). Nasiona analizowanych roślin zbadane pod kątem zawartości tłuszczu i białka oraz
glukozynolanów
Wyniki
Ocena bonitacyjna procentu osypanych na poletku łuszczyn
Panujące w 2013 roku w RGD Dłoń warunki atmosferyczne w okresie dojrzewania
rzepaku i po osiągnięciu przez rośliny dojrzałości technicznej nie powodowały pękania
łuszczyn i osypywania nasion. Nie wystąpiły w tym czasie gwałtowne opady burzowe, silne
4
wiatry i duże wahania temperatur. Natomiast bardzo wysokie opady w maju i czerwcu (183
mm) spowodowały, że pole pozostawało przez cały ten okres bardzo mokre (miejscami stała
woda). Mogło to być prawdopodobnie przyczyną wyjątkowego słabego osypywania się
rzepaku. Oceny bonitacyjne procentu osypanych łuszczyn były zawarte w przedziale (0,8 do
8,3% Tab. 1) w pierwszym terminie bonitacji i w przedziale od 5 do 12,5% (Tab. 2) w drugim
terminie oceny bonitacyjnej. W obu terminach największy procent osypanych łuszczyn
stwierdzono u roślin odmiany Californium. Największy procent nieosypanych łuszczyn
obserwowano na roślinach genotypu 306/6/A (odpowiednio: 99,2 % i 95,0%)
Tabela 1. Ocena bonitacyjna procentu łuszczyn nieosypanych pięciu genotypów rzepaku
ozimego w czasie dojrzałości technicznej wykonana przez dwie osoby (Dłoń 07.07.2013).
Powtórzenie
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/K
1
95
100
97,5
100
95
2
90
100
100
100
97,5
Średnia
3
90
95
97,5
97,5
97,5
91,7
98,3
98,3
99,2
96,7
Tabela 2. Ocena bonitacyjna procentu łuszczyn nieosypanych pięciu genotypów rzepaku
ozimego w 4 tygodnie po osiągnięciu dojrzałości technicznej (Dłoń, 06.08.2013)
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/K
1
90
92,5
95
95
90
Powtórzenie
2
87,5
95
92,5
97,5
95
3
85
90
95
92,5
92,5
Średnia
87,5
92,5
94,2
95,0
92,5
Ocena osypywania na podstawie dokładnego policzenia na roślinach osypanych i
nieosypanych łuszczyn
Przeprowadzona ocena bonitacyjna w terminie dojrzałości technicznej wykazała
prawie brak osypywania łuszczyn. Dlatego też policzenie osypanych łuszczyn na roślinach
wykonano tylko w drugim terminie – cztery tygodnie po dojrzałości technicznej. Dokładne
licznie osypanych łuszczyn na 50 losowo wybranych roślin z każdego poletka potwierdziło
bardzo niski stopień osypywania łuszczyn w 2013 r. (Tab. 3). Najwyższy procent osypanych
łuszczyn odnotowano na odmianie Californium. Pomimo małego procentu osypanych
łuszczyn linia mutacyjna Krótkosłupkowe miała wysoce istotnie a linia 306/6A istotnie
mniejszy procent osypanych łuszczyn w porównaniu z odmianą kontrolną Californium (Tab.
3).
5
Tabela 3. Procent osypanych łuszczyn (w stosunku do ogólnej liczby łuszczyn) z 50 roślin z
poletka w dojrzałości technicznej (Dłoń, 06.08.2013)
Średnia
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/6/K
NIR α = 0,05
NIR α = 0,01
11,68
6,88
10,69
8,36
10,14
2,5
3,4
Ocena czasu potrzebnego do pęknięcia łuszczyny w wytrząsarce
Ocena stopnia osypywania w wytrząsarce dobrze symuluje warunki, jakie panują w
polu w czasie wiatrów, które często powodują pękanie łuszczyn i osypywanie nasion. W
bieżącym roku takich warunków na polu w Dłoni nie było. Łuszczyny zebrane w terminie
dojrzałości technicznej pękały zdecydowanie słabiej w porównaniu z poprzednimi latami
doświadczenia. Po 60 s ponad połowa łuszczyn odmiany kontrolnej była nieosypana (Tab. 4).
Wszystkie linie mutacyjne osypały sie w mniejszym stopniu. Najmniej pękniętych łuszczyn
obserwowano u linii 306/6K.
Łuszczyny zebrane 4 tygodnie po dojrzałości technicznej również wykazywały
stosunkowo małą skłonność do osypywania. Odmiana kontrolna wykazała największa
skłonność do osypywania (Tab. 5). W przypadku tego testu łuszczyny linii mutacyjnych były
wyraźnie odporniejsze od odmiany Californium. Najwięcej nieosypanych łuszczyn (72%)
odnotowano u linii mutacyjnej charakteryzującej sie krótkim słupkiem (Tab. 5).
Tabela 4. Procent łuszczyn zebranych w dojrzałości technicznej (Dłoń, 07.07.2013),
osypanych po 20, 40 i 60 sekundach i nieosypanych po 60 sekundach, czterech linii
mutacyjnych rzepaku w porównaniu z odmianą Californium
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/6K
Procent łuszczyn osypanych
< 20 sek
15
12
8,5
9,5
6,5
< 40 sek
14
11
10,5
12
5
6
< 60 sek
19
23
14,5
17,5
8
Procent
łuszczyn
nieosypanych
> 60sek
52
54
66,5
61
80,5
Tabela 5. Procent łuszczyn zebranych cztery tygodnie po dojrzałości technicznej (Dłoń,
06.08.2013), osypanych po 20, 40 i 60 sekundach i nieosypanych po 60 sekundach, czterech
linii mutacyjnych rzepaku w porównaniu z odmianą Californium
Procent łuszczyn osypanych
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/6K
< 20 sek
16,5
10
9,5
9,5
21,5
< 40 sek
19
10,5
11,5
13,5
14,5
< 60 sek
19
7,5
11
12
9
Procent
łuszczyn
nieosypanych
> 60sek
45,5
72
68
65
55
Ocena odporności na osypywanie na podstawie pomiaru siły (w N) potrzebnej do
pęknięcia łuszczyn w aparacie skonstruowanym w Instytucie Agrofizyki PAN w Lublinie
Aparat skonstruowany w Instytucie Agrofizyki PAN w Lublinie pokazuje na wykresie
przebieg pękania łuszczyny z dokładnym momentem pęknięcia i siły do tego potrzebnej.
Wyniki tego badania potwierdzają większą odporność na osypywanie linii mutacyjnych. W
obu terminach zbioru łuszczyn najmniejszą siłę należało użyć, aby nastąpiło pęknięcie
łuszczyn odmiany Californium (Tab. 6 i 7). W terminie dojrzałości technicznej łuszczyny
wszystkich linii mutacyjnych wymagały użycia istotnie większej siły do spowodowania ich
pęknięcia (Tab. 6). Największa siła była potrzebna w przypadku linii 306/6K. W terminie
zbioru 4 tygodnie po dojrzałości technicznej do spowodowania pęknięcia łuszczyn potrzebna
była większa siła niż w pierwszym terminie (Tab. 7). Najbardziej odporny na osypywanie
okazała sie linia „krótkosłupkowy”. Należy podkreślić dużą zmienność cechy osypywania
oszacowanej na podstawie siły potrzebnej do pęknięcia łuszczyny (Tab. 6 i 7)
Tabela 6. Siła (w N) potrzebna do pęknięcia łuszczyny pięciu genotypów rzepaku ozimego
zebranych w dojrzałości technicznej (Dłoń, 07.07.2013)
Genotyp
Siła (N)
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/K
0,79
1,23
1,27
1,19
1,38
NIR α =0,05
NIR α =0,01
0,18
0,23
Rozstęp
max.
2,41
2,91
3,58
3,08
3,25
min
0,03
0,09
0,04
0,15
0,55
7
Odchylenie
standardowe
Współczynnik
zmienności %
0,37
0,46
0,50
0,40
0,41
46,9
37,3
39,7
33,8
29,4
Tabela 7. Siła (w N) potrzebna do pęknięcia łuszczyny pięciu genotypów rzepaku ozimego
zebranych 4 tygodnie po dojrzałości technicznej (Dłoń, 06.08.2013)
Rozstęp
Siła (N)
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/K
1,50
2,82
2,40
2,59
1,64
0,21
0,34
NIR α =0,05
NIR α =0,01
min
0,14
0,42
0,42
0,18
0,37
max
5,46
7,43
5,75
8,23
3,57
Odchylenie
standardowe
Współczynnik
zmienności %
1,105
1,621
1,198
1,389
0,748
73,67
57,48
49,91
53,62
45,61
Analiza biometryczna cech ilościowych genotypów o zmniejszonej tendencji do
osypywania oraz odmiany Californium
Linie mutacyjne różniły sie od odmiany Californium pod względem niektórych cech
morfologicznych. Istotnie wyższa od odmiany kontrolnej była linia 306/6K a linia
Krótkosłupkowe miała istotnie większa liczbę rozgałęzień (Tab.8).Linie 306/6 i 306/ miały
większą wysokość do pierwszego rozgałęzienia. Pod względem cech struktury plonu jedynie
linia Krótkosłupkowe zawiązywała istotnie większą liczbę łuszczyn na roślinie przy
jednocześnie istotnie mniejszej liczbie nasion w łuszczynie. Natomiast brak było istotnych
różnic w przypadku pozostałych cech struktury plonu: liczby nasion z rośliny, MTN i masy
nasion z rośliny.
Dokładne pomiary łuszczyn wykazały, że linia Krótkosłupkowe miała zarówno
krótsze łuszczyny i dzióbek w porównaniu z pozostałymi genotypami (Tab. 9).
Tabela 8. Charakterystyka cech morfologicznych i struktury plonu linii mutacyjnych rzepaku
w porównaniu z odmianą Californium (Dłoń 2013)
Genotyp
Wysokość
roślin
(cm)
Wysokość do
pierwszego
rozgałęzienia
(cm)
Californ
122,6
ium
Krótkos
łupkow
124,5
e
306/6
125,9
306/6A
127,5
306/6/K
134,4
NIR
9,5
α = 0,05
NIR
RN
α = 0,01
RN – różnice nieistotne
Liczba
rozgałęzie
ń
Liczba
łuszczyn
z rośliny
Liczba
nasion
z
rośliny
Liczba
nasion w
łuszczyni
e
MTN
(g)
Masa
nasion z
rośliny
(g)
49,7
6,8
61,2
804,2
9,8
5,7
4,4
57,8
9,0
108,4
673,5
6,2
6,2
4,2
62,1
58,6
66,1
6,5
7,4
7,1
62,0
74,3
71,3
611,4
702,1
702,1
10,4
9,1
9,3
6,3
6,3
6,1
3,8
4,2
4,2
7,8
1,5
30,2
RN
3,1
RN
RN
9,3
2,4
40,8
RN
RN
RN
RN
8
Tabela 9. Charakterystyka cech morfologicznych łuszczyn linii mutacyjnych rzepaku w
porównaniu z odmianą Californium (Dłoń 2013)
Genotyp
Długość
łuszczyny
(cm)
Współczynnik
zmienności (%)
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6A
306/6/K
7,41
6,98
7,79
7,76
8,11
8,2
14,2
11,1
13,1
9,5
Długość
dziobka
łuszczyny
(cm)
1,2
0,88
1,27
1,22
1,4
Współczynnik
zmienności (%)
16,8
32,3
18,9
24,0
14,1
Analiza składu chemicznego nasion
Wyniki analizy składu chemicznego nasion metodą NIRS przedstawiono w tabeli 10.
Linie mutacyjne nie różniły sie istotnie od odmiany Californium pod względem zawartości
białka i tłuszczu w nasionach. Linia mutacyjna Krótkosłupkowy zawierała w nasionach
najmniej tłuszczu ze wszystkich badanych genotypów. Największe różnice stwierdzono
pomiędzy zawartością glukozynolanów. Wszystkie linie mutacyjne charakteryzowały się
średnio istotnie wyższą od Californium zawartością glukozynolanów alkenowych i sumy
glukozynolanów. Wśród linii mutacyjnych 306/6 i 306/6A wystąpiły jednak pojedynki o
niskiej zawartości glukozynolanów (poniżej 20 µM/g.sm).
Tabela 10. Zawartość białka, tłuszczu i glukozynolanów w nasionach rodów o mniejszej
tendencji do osypywania w porównaniu do odmiany Californium
Genotyp
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6K
306/6A
NIR dla α = 0,05
NIR dla α = 0,01
Białko
(% sm)
Tłuszcz
(% sm)
20,30
20,47
21,70
20,60
19,03
RN
RN
41,4
38,13
40,1
41,97
42,83
RN
RN
9
Glukozynolany
Suma
alkenowe
glukozynolanów
(µM/g sm)
(µM/g sm)
12,53
59,70
55,03
48,20
47,67
24,173
32,724
15,43
61,13
55,72
49,27
48,90
19,41
26,28
Zadanie 2.
Obserwacje i analiza biometryczna linii mutacyjnych.
Celem zadania była charakterystyka cech morfologicznych i cech struktury plonu linii
mutacyjnych.
Materiał roślinny
Materiał roślinny w doświadczeniu stanowiły 102 linie mutacyjnych rzepaku ozimego.
Zostały one otrzymane w Katedrze Genetyki i Hodowli Roślin w rezultacie wieloletnich prac
prowadzonych od połowy lat siedemdziesiątych nad indukowaniem mutacji u rzepaku
ozimego. Odmianą kontrolną była odmiana Californium.
Metodyka
Doświadczenie ze 102 liniami przeprowadzono w Rolniczym Gospodarstwie
Doświadczalnym Dłoń. Każda linia została wysiana na poletku jednorzędowym o długości 5
m. Rozstawa rzędów wynosiła 50 cm. Liczba roślin na m2 około 50.
Zabiegi uprawowe, nawożenie, oprysk herbicydem oraz przeciwko słodyszkowi
rzepakowemu wykonane zostały zgodnie z zaleceniami dla uprawy rzepaku. W okresie
wegetacji przeprowadzono obserwacje cech zmutowanych oraz pomiary biometryczne roślin
na 5 pojedynkach z każdej linii mutacyjnej. Opracowane zostały następujące cechy: wysokość
roślin, wysokość do I rozgałęzienia, liczba rozgałęzień, liczba łuszczyn, liczba nasion z
rośliny, liczba nasion w łuszczynie, masa nasion z rośliny, masa 1000 nasion. Uzyskane
wyniki opracowano statystycznie.
Wyniki
Analiza biometryczna 8 cech ilościowych 102 linii mutacyjnych potwierdziła
obserwacje z lat ubiegłych o dużej zmienności fenotypowej badanych linii (nie uwzględniając
cech zmutowanych roślin) (Tab.11). Najmniej zmienną cechą wśród tych linii była wysokość
roślin (współczynnik zmienności 8,82 %) i MTN (9,62%). Najbardziej zmiennymi cechami
okazała się masa nasion z rośliny (56,04%) i liczba nasion z rośliny (54,88%). Niektóre
spośród analizowanych linii charakteryzowały się bardzo wysoką masą nasion z rośliny (linia
nr.6 - 52,1g), dużymi nasionami (linia 50 – 9,7g. MTN), czy linia charakteryzująca się
roślinami niskimi (linia 75 – 103,6 cm). Część linii mutacyjnych powinno być wykorzystana
w dalszych pracach hodowlanych i do ewentualnego włączenia do programów hodowlanych.
10
Tabela 11. Charakterystyka cech morfologicznych i struktury plonu 102 linii mutacyjnych
rzepaku ozimego (Dłoń 2013)
Numer
linii
Wysokość
roślin
(cm)
Liczba
rozg.
Wysokość
osadzenia
I rozg.
(cm)
Liczba
łuszczyn
z rośliny
Liczba
nasion z
rośliny
Liczba
nasion w
łuszczynie
Masa
nasion
(g)
MTN
(g)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
147,2
146,8
146,6
146,4
133,0
140,6
122,0
136,6
140,6
133,2
147,2
156,0
158,0
146,4
149,4
130,8
127,4
132,2
110,8
123,8
146,6
132,8
128,8
136,2
159,6
131,0
143,8
136,6
119,2
107,4
151,2
134,4
137,0
146,8
126,8
146,2
138,6
140,6
130,2
166,6
149,6
147,2
152,0
154,2
167,6
139,4
154,4
157,2
145,0
127,4
138,6
10,4
8,2
8,4
10,0
12,2
14,4
12,0
6,6
8,8
7,2
11,6
9,4
6,8
12,8
13,2
11,4
7,8
12,8
16,0
7,4
8,2
8,2
5,6
8,0
6,0
9,2
10,6
7,6
11,0
9,6
12,2
9,2
9,8
8,6
6,8
12,4
9,0
6,4
9,8
9,0
11,6
9,4
11,2
11,8
9,6
10,6
7,4
12,2
8,0
12,0
9,4
27,4
82,0
85,6
70,4
13,2
3,0
44,4
38,2
37,8
51,6
55,6
78,8
23,4
35,2
35,0
24,2
51,6
64,6
11,4
56,8
90,0
68,0
79,0
50,6
100,0
50,2
33,2
80,8
18,6
43,6
44,6
62,2
45,2
60,2
59,2
37,4
70,4
68,8
36,2
78,0
34,4
74,4
50,8
58,2
86,2
44,2
87,4
49,6
61,4
37,0
50,6
211,4
119,6
114,6
177,0
154,2
491,8
140,2
122,8
155,2
91,0
139,2
122,2
159,8
243,2
347,8
312,2
227,8
180,6
374,0
113,8
81,6
99,8
54,2
88,0
108,6
141,0
112,8
99,2
153,2
162,6
192,2
110,8
117,2
127,2
62,0
203,6
117,8
121,8
212,4
181,8
317,0
155,8
176,6
191,0
134,8
156,8
86,2
191,6
125,8
301,2
195,8
2239,2
1206,6
1258,6
2127,8
1421,2
6699,8
292,6
1474,2
1758,4
1137,4
1620,6
1378,0
1716,6
2196,8
2403,2
2847,0
1148,2
1216,2
1095,4
677,2
1021,6
814,2
454,4
1304,8
1073,0
1834,6
1833,8
1096,8
1392,6
1778,4
2280,4
1285,4
1702,4
1178,6
557,2
2409,8
1530,2
1840,6
2114,8
1916,6
2906,8
1835,2
1997,6
1679,0
1324,2
1322,0
754,8
2213,4
1574,0
976,2
1233,6
10,8
9,8
11,1
12,0
9,6
13,6
1,6
12,1
11,4
12,5
11,7
11,1
10,8
8,7
6,8
11,2
4,5
6,4
2,9
6,3
12,1
8,6
8,2
14,8
10,0
12,1
15,8
11,3
9,9
10,9
11,3
11,6
13,2
9,0
9,1
11,6
13,1
14,4
10,0
10,5
9,1
11,6
11,8
8,7
9,9
8,5
9,0
11,6
12,3
3,1
6,6
16,7
8,9
9,0
15,2
11,6
52,1
2,3
10,1
12,3
9,2
14,2
10,9
13,6
15,7
20,7
23,9
9,3
9,7
10,6
4,9
8,3
5,7
3,1
10,0
7,8
14,3
15,0
8,3
10,8
12,5
18,4
9,1
12,5
9,2
4,2
19,5
11,6
13,5
14,5
14,4
22,8
14,6
16,9
13,9
10,7
10,6
5,9
17,5
11,9
9,2
10,0
7,5
7,4
7,2
7,2
8,0
7,7
7,3
6,7
7,1
8,0
8,8
8,0
8,0
7,1
8,5
8,4
8,3
8,0
9,6
7,2
8,0
6,9
6,8
7,7
7,3
7,8
8,2
7,6
7,7
7,0
8,4
7,2
7,5
8,1
7,6
8,0
7,6
7,2
6,8
7,4
7,8
8,0
8,3
8,1
8,0
8,0
8,0
7,9
7,5
9,7
8,2
11
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
Średnia
Maximun
Minimum
V (%)
158,8
134,8
141,2
140,2
142,2
130,6
139,0
130,6
152,4
152,4
141,0
136,0
150,4
142,0
132,8
137,8
153,6
128,2
168,0
148,8
132,0
127,0
130,6
103,6
121,6
135,8
119,2
137,0
138,2
125,8
146,0
134,2
128,4
150,4
130,6
127,5
123,8
132,8
134,0
147,0
139,4
124,4
128,8
118,6
131,2
136,8
134,0
137,6
135,6
132,4
119,6
138,2
168,0
103,6
8,8
10,6
9,2
9,6
6,2
9,4
9,6
6,8
9,4
7,8
9,4
9,3
9,4
8,6
9,0
8,6
8,8
5,6
7,8
8,4
9,4
8,8
13,6
8,4
8,0
8,8
8,0
11,0
8,0
7,4
8,0
11,2
8,2
10,8
14,0
12,2
13,5
9,8
5,8
9,4
10,8
6,6
5,6
12,8
9,4
9,8
12,2
8,4
6,4
8,6
7,4
4,4
9,4
16,0
4,4
23,4
80,6
55,4
70,6
1,0
60,8
44,2
66,2
36,8
84,8
74,8
42,0
46,8
66,6
63,4
51,2
64,0
84,8
50,2
100,4
69,4
66,2
39,0
47,2
1,0
13,0
61,6
25,4
54,2
62,0
54,0
40,6
52,4
67,4
13,6
12,6
8,5
35,4
1,0
56,0
54,6
79,8
1,0
35,5
22,2
32,6
23,2
1,0
62,4
57,2
54,4
60,0
50,1
100,4
1,0
47,2
174,4
127,6
88,4
78,8
103,4
136,2
88,2
92,2
111,2
91,0
189,3
117,6
130,0
100,4
113,8
97,6
81,0
81,0
161,4
156,8
92,8
197,2
119,0
135,2
117,8
94,6
134,4
161,8
130,2
144,6
284,2
135,0
137,2
367,6
433,4
365,0
179,4
142,6
128,8
188,2
83,6
124,6
293,0
197,0
184,4
240,6
318,8
101,6
91,6
173,0
72,6
161,5
491,8
54,2
50,8
12
1862,4
1079,6
1145,2
1277,6
1428,4
1159,4
1012,4
904,8
1071,6
832,2
1693,0
1461,2
1400,2
1023,2
978,8
823,6
901,8
807,0
1716,8
1316,0
631,4
1733,2
1105,0
1627,4
1418,4
1011,0
1131,6
1243,8
1008,0
1266,4
2857,0
1027,8
1303,6
4073,8
4289,4
4007,0
1963,4
1723,2
1517,8
1739,2
855,0
1344,8
3218,8
2146,2
2051,2
2711,6
2288,6
1000,8
1074,4
1959,6
734,0
1599,1
6699,8
292,6
54,9
10,5
8,6
12,8
15,5
13,4
8,3
11,7
9,3
9,9
8,9
7,8
12,4
10,2
9,9
8,7
8,3
11,0
9,9
10,6
8,3
6,9
8,7
9,7
12,0
11,8
10,7
8,4
7,8
7,7
8,4
10,6
7,6
9,6
11,8
9,8
10,9
10,9
12,2
12,5
9,1
10,2
10,8
9,6
10,7
11,2
11,4
7,5
9,7
11,8
11,9
10,0
10,1
15,8
1,6
23,6
14,8
9,7
8,2
8,8
11,1
9,3
7,7
7,6
8,4
5,9
13,4
10,2
12,0
8,2
7,2
6,9
8,1
6,4
12,0
9,3
4,0
14,6
8,4
13,4
10,3
7,7
8,3
8,5
7,3
9,5
17,3
6,2
9,9
32,5
33,8
32,4
14,3
12,6
11,8
12,5
6,5
9,6
23,5
14,8
14,6
21,0
19,4
8,1
8,8
17,4
6,2
12,3
52,1
2,3
56,0
7,9
9,0
7,1
6,8
7,8
7,9
7,6
8,4
7,8
7,2
7,7
7,0
8,7
8,1
7,4
8,4
9,0
8,0
7,0
7,1
6,2
8,4
7,6
8,2
7,3
7,9
7,4
6,9
7,2
7,2
6,0
6,0
7,5
8,0
8,0
8,0
7,2
7,3
7,9
7,5
7,7
7,2
7,3
6,9
7,2
7,7
8,5
7,9
8,1
8,9
8,4
7,7
9,7
6,0
8,4
Zadanie 3.
Przeniesienie cechy odporności na osypywanie do materiałów hodowlanych
Celem zadania jest przeniesienie cechy odporności na osypywanie do materiałów
hodowlanych rzepaku w Hodowli Roślin Strzelce. W Oddziale H.R. Borowo i H.R. Małyszyn
przeprowadzono w ostatnich krzyżowanie linii o mniejszej tendencji łuszczyn do osypywania
z odmianami hodowlanymi. Dotychczas otrzymano pokolenia F1, F2, F3 i F4 (Tab. 12).
W 2013 r. w HR Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR Oddział Borowo w szkółkach polowych
rzepaku rosły 3 mieszańce F1 pochodzące ze skrzyżowania formy odpornej na pękanie
łuszczyn z plennymi odmianami rzepaku ozimego. Ponadto w polu przezimowało 6 potomstw
mieszańców pokolenia F2, 58 potomstw mieszańców pokolenia F3 oraz 2 potomstwa w
pokoleniu F4. Z wyżej wymienionych materiałów wybrano 70 pojedynków, które
przeanalizowano na NIR-sie na zawartość glukozynolanów i kwasu erukowego. Trzydzieści
trzy formy o najniższej zawartości glukozynolanów i kwasu erukowego wysiano w szkółce w
celu obserwacji wartości gospodarczej i cechy niepękania łuszczyn. W 2013 roku wykonano
również 6 nowych kombinacji krzyżowania form odpornych na pękanie łuszczyn z plennymi
odmianami.
Tabela 12. Materiał hodowlany w kierunku podwyższonej odporności na pękanie łuszczyn
wyprowadzony we współpracy z prof. Łuczkiewiczem (15/09 Łuczk., 306/6/09 Łuczk.,
140/4/M) rosnący w sezonie 2012/2013 w Borowie.
lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Pokolenie
siew 2012
Obiekt
F4
F4
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
BRH 599 /10 - 2 - 2-1
BRH 599 /10 - 2 - 2-2
BORH 018 /10-1
BORH 018 /10-2
BORH 018 /10-3
BORH 017 /10-1
BORH 018 /10-4
BORH 018 /10-5
BORH 018 /10-6
BORH 018 /10-7
BORH 018 /10-8
BORH 018 /10-9
BORH 018 /10-10
BORH 036 /10-1
BORH 036 /10-2
BORH 036 /10-3
BORH 036 /10-4
BORH 078 /10-1
Pochodzenie matka x ojciec
Wallery
Wallery
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1341/1/06
Bo 1552/7/06
Bo 1552/7/06
Bo 1552/7/06
Bo 1552/7/06
BOH 4708
13
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
15 (Łuczk.)
15 (Łuczk.)
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
15/09 Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
15/09 Łucz
lp.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
Pokolenie
siew 2012
Obiekt
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F3
F2
F2
F2
BORH 078 /10-2
BORH 078 /10-3
BORH 078 /10-4
BORH 078 /10-5
BORH 087 /10-1
BORH 087 /10-2
BORH 087 /10-3
BORH 087 /10-4
BORH 088 /10-1
BORH 088 /10-2
BORH 088 /10-3
BORH 088 /10-4
BORH 088 /10-5
BORH 088 /10-6
BORH 088 /10-7
BORH 095 /10-1
BORH 095 /10-2
BORH 095 /10-3
BORH 0101 /10-1
BORH 0101 /10-2
BORH 0121 /10-1
BORH 0135 /10-1
BORH 0172 /10-1
BORH 0173 /10-1
BORH 0173 /10-2
BORH 0173 /10-3
BORH 0173 /10-4
BORH 0173 /10-5
BORH 0173 /10-6
BORH 0227 /10-1
BORH 0227 /10-2
BORH 0227 /10-3
BORH 0227 /10-4
BORH 0227 /10-5
BORH 0227 /10-6
BORH 0227 /10-7
BORH 0227 /10-8
BORH 0227 /10-9
BORH 0227 /10-10
BORH 0227 /10-11
BORH 0268 /10-1
BORH 0268 /10-2
BO 79/11 -1
BO 79/11 -2
BO 79/11 -3
Pochodzenie matka x ojciec
BOH 4708
BOH 4708
BOH 4708
BOH 4708
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5009
BOH 5109
BOH 5109
BOH 5109
BOH 5209
BOH 5209
Cabriolet
Cadeli
Chagall
Chagall
Chagall
Chagall
Chagall
Chagall
Chagall
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Navajo
Remy
Remy
Gloria
Gloria
Gloria
14
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
306/6/09 (123) Łucz
15/09 Łucz
15/09 Łucz
Łuczk.306/6/09
Łuczk.306/6/09
Łuczk.306/6/09
lp.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
Pokolenie
siew 2012
Obiekt
F2
F2
F2
F1
F1
F1
BO 79/11 -4
BO 79/11 -5
BO 96/11 -1
BO 01/12
BO 02/12
BO 03/12
Pochodzenie matka x ojciec
Gloria
Gloria
Monica
140/4/M
140/4/M
140/4/M
x
x
x
x
x
x
Łuczk.306/6/09
Łuczk.306/6/09
Łuczk.306/6/09
Bo 1087/5
Bo 1105/1
DK Cadet
Ponadto w polu w Borowie rosło 12 mieszańców pokolenia F3 wyprowadzonych z
krzyżowań pomiędzy restorerami ogura i niepękającymi formami 306/6/09 i 15/09 (Tab. 13).
Tabela 13. Materiał hodowlany w kierunku podwyższonej odporności na pękanie łuszczyn
wyprowadzony we współpracy z prof. Łuczkiewiczem.
Lp.
Pokolenie
siew 2012
Restorer
1
F3
844R-1-3 /11
2
F3
881R -1-1 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
3
F3
880R -1-1 /11 459RJ-2 x 15/09 Łucz
4
F3
880R -1-1 /11 459RJ-2 x 15/09 Łucz
5
F3
880R -1-1 /11 459RJ-2 x 15/09 Łucz
6
F3
880R -1-1 /11 459RJ-2 x 15/09 Łucz
7
F3
880R -1-2 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
8
F3
880R -1-2 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
9
F3
880R -1-3 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
10
F3
880R -1-3 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
11
F3
880R -1-3 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
12
F3
881R -1-1 /11 459RJ-2 x 306/6/09(123)Łucz
Pochodzenie
345 DHR-4 x 15/09 Łucz
7.
Zgodnie z zaleceniem zapisanym w protokole odbioru tematu, zasadniczym celem
była kompleksowa ocena linii mutacyjnych o podwyższonej odporności na osypywanie.
Celami zapisanymi w harmonogramie była również charakterystyka 102 linii mutacyjnych
oraz również przeniesienie cechy odporności na osypywanie do materiałów hodowlanych w
Hodowli Roślin Strzelce.
8. Harmonogram prac w bieżącym roku sprawozdawczym został w pełni zrealizowany.
9.
Cel badań został osiągnięty
15
10. Najważniejsze osiągnięcia.
Pomimo niesprzyjających warunków większa odporność na osypywanie 4 linii
mutacyjnych rzepaku ozimego została w 2013 r. potwierdzona w badaniach na wytrząsarce i
w trakcie mierzenia siły potrzebnej do pęknięcia łuszczyny.
11.
Forma upowszechnienia wyników
Wyniki są i będą dostępne przez okres 5 lat na stronie internetowej
http://bip.puls.edu.pl/?q=content/dotacje-ministra-rolnictwa.
12.
Wykaz prac opublikowanych w roku sprawozdawczym dot. danego tematu:
Łuczkiewicz T, Nawracała J. 2013. Postęp w hodowli genotypów rzepaku ozimego o
zmniejszonej tendencji do osypywania. Konferencja Naukowa „Nauka dla hodowli i
nasiennictwa roślin uprawnych” 4 -8. 02. 2013, Zakopane. Streszczenia prac:311-312.
Wykaz prac oddanych:
Łuczkiewicz T, Nawracała J. Charakterystyka linii mutacyjnych rzepaku ozimego o
zmniejszonej tendencji do osypywania.
publikacja została oddana do redakcji Fragmenta Agronomica – wg. otrzymanych
informacji nie poszła jeszcze do recenzji
13.
14.
Przyczyny ewentualnych odstępstw od harmonogramu zapisanego w karcie realizacji
tematu.
Nie dotyczy
15.
Informacja o wynikach współpracy naukowo-technicznej krajowej i z zagranicą (przy
współpracy z zagranicą podać kraj, firmę, temat).
Nie dotyczy
16.
W przypadku udziału w konferencjach, sympozjach, szkoleniach i warsztatach itp, w
szczególności zagranicznych:
a) cel i korzyści oraz stopień wykorzystania do realizacji zadania;
Celem wyjazdu na Konferencję „Nauka dla hodowli i nasiennictwa Roślin uprawnych”,
która miała miejsce w dniach 4-8.02.2013r.w Zakopanym była prezentacja otrzymanych
dotychczas wyników prowadzonych w ramach tematu badań. Wyniki przedstawiono w
postaci posteru pt.: „Postęp w hodowli genotypów rzepaku ozimego o zmniejszonej tendencji
do osypywania”. Dyskusję i uwagi uczestników konferencji podczas prezentacji posteru
pozwoliły na lepszą interpretację wyników.
b) w jaki sposób wyjazd podniósł wartość merytoryczną realizowanego zadania.
Na Konferencji z obecnym na niej dr Tadeuszem Rudko – konstruktorem aparatu do
mierzenia siły potrzebnej do pęknięcia łuszczyny (skonstruowanym w Instytucie
Agrofizyki PAN w Lublinie) przedyskutowano wszystkie aspekty wykorzystania aparatu.
Pozwoliło to na lepsze dopracowanie metodyki prowadzonych pomiarów.
Prof. dr hab. Tadeusz Łuczkiewicz
Podpis kierownika tematu
Data: 05.12.2013
16
Podsumowanie trzech lat realizacji tematu (2011 – 2013)
Analiza sposobu dziedziczenia cech u otrzymanych mutantów rzepaku ozimego
(Brassica napus L.) oraz ocena ich przydatności do hodowli
Cele tematu
Katedra Genetyki i Hodowli Roślin zgromadziła unikalną kolekcję linii mutacyjnych
rzepaku ozimego otrzymanych w wyniki wieloletnich prac prof. dr hab. Tadeusza
Łuczkiewicza. Celem realizowanego tematu było ustalenie sposobu dziedziczenia wybranych
mutacji morfologicznych i męskosterylnych rzepaku, dokładna charakterystyka
morfologiczna, cech struktury plonu i składu chemicznego nasion wszystkich (144) linii
mutacyjnych oraz szczegółowa ocena linii mutacyjnych charakteryzujących się zwiększoną
odpornością na osypywanie. Dodatkowym celem było przeniesienie odporności na
osypywanie do materiałów hodowlanych w Hodowli Roślin Strzelce sp. z o. o.
1. W okresie realizacji tematu ustalono sposób dziedziczenia 11 zmutowanych cech
fenotypowych w badanych liniach mutacyjnych rzepaku. W tym celu krzyżowano linie
mutacyjne z odmianą Californium i następnie przeprowadzono obserwacje pokolenia F1 i
segregację zmutowanej cechy w pokoleniu F2.Przyjęte modele dziedziczenia w/w cech
fenotypowych zostały zweryfikowane testem χ2.
Mutacja 1.
Zmiana morfologii kwiatu, krótkosłupkowość, brak miodników: dwie pary alleli, podwójna
homozygota recesywna
Mutacja 2.
Genetyczna męska sterylność. Męska sterylność jest uwarunkowana przez dwie pary
zduplikowanych alleli recesywnych
Mutacja 3.
Pomarszczone płatki korony i przedsłupność. Pomarszczone płatki korony i jednocześnie
przedsłupność uwarunkowana jest przez dwie pary alleli, recesywnych. Obecność
przynajmniej jednego allelu dominującego powoduje, że kwiaty są normalne (nie
pomarszczone)
Mutacja 4.
Rozpierzchnięte płatki korony. Płatki korony tej linii mutacyjnej charakteryzują się tym, że są
bardzo wąskie. Sprawia to wrażenie rozpierzchniętych (wąskich) płatków korony. Takie
płatki korony uwarunkowane są jedną parą alleli recesywnych.
Mutacja 5.
Linia mutacyjna tworząca rozgałęzienia przy samej powierzchni gleby (przy szyjce
korzeniowej). Cecha ta uwarunkowana jest przez dwie pary zduplikowanych alleli
recesywnych.
Mutacja 6.
Mutacja chlorofilowa typu virescens. Rośliny tej linii zmieniają w czasie wegetacji zawartość
chlorofilu (barwę liści). W pierwszym pokoleniu mieszańców rośliny miały normalną (zieloną
17
barwę liści). W pokoleniu F 2 obserwowano segregację fenotypową 3(N) : 1 (mutant).
Analizowana mutacja chlorofilowa jest uwarunkowana przez jedną parę alleli recesywnych.
Mutacja 7.
Żółto – pastelowa barwa płatków korony.
Dominacja barwy żółtej. W pokoleniu F 2 segregacja fenotypowa: 3 : 1. Żółto – pastelowa
barwa płatków korony uwarunkowana jest przez jedną parę alleli recesywnych
Mutacja 8.
Rośliny o krótkich rozgałęzieniach i nalocie antocyjanowym na całej roślinie.
W pokoleniu F1 obserwowano rośliny bez nalotu antocyjanowego na całej roślinie i długich
rozgałęzieniach. Wystąpiła segregacja fenotypowa w pokoleniu F2 : 15 : 1 (mutacja). Nalot
antocyjanowy i krótkie rozgałęzienia są uwarunkowane dwoma parami zduplikowanych alleli
recesywnych
Mutacja 9.
Liście podobne do liści rzepiku. ( z silnym woskowym nalotem).
W pokoleniu F1 liście normalne. W pokoleniu F2 obserwowano segregację fenotypową 15 :
1 (mutant) . Cecha „rzepkowatych” liści występuje u homozygoty recesywnej pod względem
dwu par zduplikowanych alleli recesywnych
Mutacja 10.
Jasno-żółte płatki korony
Jasno-żółte płatki korony uwarunkowane są przez dwie pary alleli recesywnych i pęłnej
dominacji żółtej barwy płatków korony.
Mutacja 11.
Zwijające się płatki korony.
Cecha ta uwarunkowana jest przez jedną parę alleli recesywnych. Pełna dominacja
niezwijania się płatków korony
2) W latach 2011 – 2013 przeprowadzano analizę biometryczną cech 144 linii mutacyjnych.
Pomiarów dokonano w każdym roku na 5 - 50 pojedynkach. Badano zarówno cechy
biometryczne roślin jak i analizowano skład chemiczny nasion (21 cech i właściwości):
 Średnica szyjki korzeniowej
 Wysokość roślin
 Liczba rozgałęzień
 Wysokość do i rozgałęzienia
 Liczba łuszczyn z rośliny
 Liczba nasion z rośliny
 Masa nasion z rośliny
 MTN
 Liczba nasion w łuszczynie
 Zawartość białka
 Zawartość tłuszczu
 ADF
 NDF
 Glukonapina
18







Glukobrassicanapina
Progoitryna
Napoleiferyna
Glukobrassicyna
4- OH glukobrassicyna
Suma glukozynolanów
Suma glukozynolanów alifatycznych
Linie mutacyjne charakteryzowały się dużą zmiennością pod względem wszystkich
badanych cech – morfologicznych, cech struktury plony i składu chemicznego nasion.
Najbardziej zmiennymi cechami były cechy struktury plonu masa nasion z rośliny i liczba
nasion z rośliny. Niektóre spośród analizowanych linii charakteryzowały się bardzo wysoką
masą nasion z rośliny (linia nr.6 - 52,1g) lub dużymi nasionami (linia 50 – 9,7g. MTN).
Opisano również linię charakteryzującą się roślinami niskimi (linia 75 – 103,6 cm). Duża
liczba badanych linii charakteryzowała się wysoką zawartością glukozynolanów w nasionach.
Znalezione jednak również linie „00”. Niektóre z tych linii mogłyby być włączona do
programów hodowlanych rzepaku.
3. Bardzo cennymi liniami mutacyjnymi otrzymanymi w KG i HR były linie o podwyższonej
odporności na osypywanie. W czasie realizacji zadania przeprowadzono doświadczenia
polowe nad odpornością na osypywanie czterech linii mutacyjnych i odmiany populacyjnej
Californium. Zastosowano cztery metody oceny osypywania:
1.
2.
3.
4.
Ocena bonitacyjna (w dwu terminach)
Liczenie osypanych i nieosypanych łuszczyn (w dwu terminach)
Wytrząsanie łuszczyn
Pomiar siły potrzebnej do pęknięcia łuszczyny na aparacie skonstruowanym w Instytucie
Agrofizyki PAN w Lublinie
W zależności od roku doświadczenia stopień osypywania łuszczyn badany w czasie
dojrzałości technicznej i w miesiąc po tym terminie był różny (tabele poniżej). Wyraźne
różnice pomiędzy badanymi genotypami obserwowano w 2011 i 2012 r. W 2013 r. przebieg
warunków pogodowych nie sprzyjał wykazaniu różnic. Wszystkie przeprowadzone
doświadczenia z nowymi liniami mutacyjnymi rzepaku ozimego wykazały ich większą
odporność na osypywanie łuszczyn w porównaniu do odmiany wzorcowej Californium.
Istotnie mniejszy stopień osypywania wykazano wszystkimi czterema metodami w tym
poprzez dokładne liczenie nieosypanych łuszczyn oraz poprzez ocenę na wytrząsarce i
aparacie mierzącym siłę potrzebną do pęknięcia łuszczyny. Najodporniejsza na osypywanie
była linia mutacyjna „krótkosłupkowy oraz linia 306/A. Przeprowadzono także ocenę
zmienności 9 ilościowych cech fenotypowych linii mutacyjnych. Wykazała ona, że cechy –
komponenty plonu nasion , były zbliżone u linii mutacyjnych i odmiany kontrolnej. Wyjątek
stanowiła linia „krótkosłupkowe” u której liczba nasion z rośliny i masa nasion z rośliny była
niższa w porównaniu do pozostałych linii. Analiza składu chemicznego nasion linii
mutacyjnych i odmiany wzorcowej wykazała istotnie statystycznie wyższą zawartość kwasu
erukowego i glukozynolanów u linii mutacyjnych w porównaniu do wzorca.
19
1.Ocena bonitacyjna procentu łuszczyn nieosypanych pięciu genotypów rzepaku
ozimego w czasie dojrzałości technicznej
Ocena bonitacyjna procentu łuszczyn nieosypanych pięciu genotypów rzepaku ozimego w 4
tygodnie po osiągnięciu dojrzałości technicznej
Rok
2011
2012
2013
Californium
50,0
67,5
87,5
Krótkosłupkowe
92,9
72,5
92,5
306/6
64,2
81,7
94,2
306/6A
90,4
81,7
95,0
306/6K
87,5
77,2
92,5
Średnia
77,00
76,10
92,34
Genotyp
2. Liczenie osypanych i nieosypanych łuszczyn (w dwu terminach)
Otwarte łuszczyny (w % ogólnej liczby łuszczyn) u genotypów o mniejszej tendencji do
osypywania w porównaniu do odmiany Californium
Genotyp
Rok
Californium
Krótkosłupkowe
306/6
306/6/K
306/6A
średnia
NIR dla genotypów
2011
2012
2013
Średnia
44,8
8,4
24,0
19,0
10,1
21,26
36,4
24,0
29,2
31,3
25,4
29,26
11,68
6,88
10,69
10,14
8,36
9,55
43,80
18,85
21,62
20,61
15,99
24,17
24,29%
3.Ocena odporności łuszczyn na osypywanie w wytrząsarce.
Procent łuszczyn nieosypanych po 60 sek. wytrząsania
Genotyp
2012
2013
Średnia
Rok
Californium
5,8
48,8
27,27
Krótkosłupkowe
12,8
63,0
37,90
306/6
21,0
67,3
44,13
306/6/K
306/6A
Średnia
43,5
10,5
18,71
67,8
60,5
61,48
55,62
35,50
40,08
20
4. Siła (w N) potrzebna do pęknięcia łuszczyny u czterech genotypów mutacyjnych i
odmiany Californium.
Siła (w N) potrzebna do pęknięcia łuszczyny u czterech genotypów mutacyjnych i odmiany
Californium.
Rok
2011
2012
2013
Średnia
Californium
1,50
0,95
0,79
1,081
Krótkosłupkowe
2,82
1,69
1,23
1,912
306/6
2,40
1,42
1,27
1,696
306/6/K
2,59
1,64
1,39
1,873
306/6A
1,64
1,43
1,38
1,483
średnia
2,190
1,426
1,211
1,609
Genotyp
Przeniesienie cechy odporności na osypywanie do materiałów hodowlanych
Celem zadania realizowanego w Hodowli Roślin Strzelce sp. z o. o. było przeniesienie
cechy odporności na osypywanie do materiałów hodowlanych rzepaku. W Oddziale H.R.
Borowo i H.R. Małyszyn przeprowadzono krzyżowanie linii o mniejszej tendencji łuszczyn
do osypywania z odmianami hodowlanymi. Dotychczas otrzymano pokolenia F1, F2, i F3. Z
wyżej wymienionych materiałów wybrano w 2013 r.70 pojedynków, które przeanalizowano
na NIR-sie na zawartość glukozynolanów i kwasu erukowego. Trzydzieści trzy formy o
najniższej zawartości glukozynolanów i kwasu erukowego wysiano w szkółce w celu
obserwacji wartości gospodarczej i cechy niepękania łuszczyn. W 2013 roku wykonano
również 6 nowych kombinacji krzyżowania form odpornych na pękanie łuszczyn z plennymi
odmianami.
Wykaz prac w okresie realizacji tematu:
Łuczkiewicz T,Bocianowski J., Nawracała J. 2012. Efekt heterozji cech ilościowych rzepaku
ozimego (Brassica napus L.) u mieszańców jednozerowych linii wsobnych
krzyżowanych z odmianą Californium. Biuletyn IHAR.Nr 264. s. 67-77.
Łuczkiewicz T, Nawracała J. 2013. Postęp w hodowli genotypów rzepaku ozimego o
zmniejszonej tendencji do osypywania. Konferencja Naukowa „Nauka dla hodowli i
nasiennictwa roślin uprawnych” 4 -8. 02. 2013, Zakopane. Streszczenia prac:311-312.
Wykaz prac oddanych:
Łuczkiewicz T, Nawracała J. Charakterystyka linii mutacyjnych rzepaku ozimego o
zmniejszonej tendencji do osypywania.
publikacja została oddana do redakcji Fragmenta Agronomica – wg. otrzymanych
informacji nie poszła jeszcze do recenzji
prof. dr hab. Tadeusz Łuczkiewicz
Kierownik tematu
21