Numer zadania 4.3. pt Oszacowanie możliwości koegzystencji upraw różnych typów odmian rzepaku ozimego w warunkach agroklimatycznych Polski

Transkrypt

1 ROZLICZENIE KOŃCOWE z wykonania zadań i wykorzystania dotacji na zadania określone w rozdziale IV programu wieloletniego Tworzenie naukowych podstaw postępu biologicznego i ochrona roślinnych zasobów genowych źródłem innowacji i wsparcia zrównoważonego rolnictwa oraz bezpieczeństwa żywnościowego kraju w okresie od 14 lipca 2015 r. do 31grudnia 2015 r., określone w umowie nr HORzg 8421 /1/ 2015 Numer zadania 4.3. pt Oszacowanie możliwości koegzystencji upraw różnych typów odmian rzepaku ozimego w warunkach agroklimatycznych Polski w planach IHAR-PIB Kierownik zadania: prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda Wykonawcy: dr Alina Liersch dr Wiesława Popławska dr Marcin Matuszczak dr hab. Franciszek Wielebski dr hab. Marek Wójtowicz 1

2 Przesłanki do podjęcia badań Rzepak jest ważną rośliną uprawną w Polsce, powierzchnia uprawy ok. 0,9 mln ha. W bliskim czasie do uprawy zostaną włączone odmiany o różnych cechach jakościowych. W wielu krajach z wyjątkiem Europy uprawiane są odmiany GMO. Rzepak jest bardzo trudną rośliną dla zapewnienia koegzystencji różnych typów odmian ze względu na przepływ genów poprzez pyłek i nasiona posiadające zdolność do wtórnego stanu spoczynku, będące źródłem samosiewów.

3 CELE ZADANIA Założenie 2 doświadczeń polowych z odmianą populacyjną rzepaku ozimego- Polka o wysokiej zawartości kwasu oleinowego ( mutant, dla którego opracowano marker genetyczny typu CAPS) oraz linią męskosterylną rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego, w celu zbadania przepływu genów poprzez pyłek z wykorzystaniem pasywnych i aktywnych pułapek pyłku oraz stopnia wiązania nasion przez linię męskosterylną. 2.Badanie w trzech środowiskach glebowych 10 wybranych odmian i linii rzepaku pod względem zdolności do pierwotnego i wtórnego stanu spoczynku i czasu trwania wtórnego spoczynku. 3.Wstępna selekcja genotypów rzepaku ozimego charakteryzujących się niską zdolnością nasion do przechodzenia we wtórny stan spoczynku, jako najmniej zagrażających zanieczyszczeniem plonów następnej uprawy rzepaku przez samosiewy. Zadanie 4.3 zostało wykonane w 100% w stosunku do planowanych na okres realizacji w 2015 roku 3

4 1.) Założono 2 doświadczenia polowe (Łagiewniki, Wiatrowo)z : odmianą populacyjną rzepaku ozimego- Polka o wysokiej zawartości kwasu oleinowego (mutant, dla którego opracowano marker genetyczny typu CAPS) linią męskosterylną CMS ogura rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego (MS 65, MS 453), Ryc. 1. Analiza sześciu różnych linii rzepaku. Próba kontrolna z allelem dzikim genu BnaA.FAD2 (homozygota) (1 wynik po PCR; 2 wynik po trawieniu enzymem FspBI); próba kontrolna z allelem HOR3 genu BnaA.FAD2 (homozygota) (3 wynik po PCR; 4 wynik po trawieniu enzymem FspBI); próba kontrolna z allelem HOR4 genu BnaA.FAD2 (homozygota) (5 wynik po PCR; 6 wynik po trawieniu enzymem FspBI); linia MS (7 wynik po PCR; 8 wynik po trawieniu enzymem FspBI); linia MS (9 wynik po PCR; 10 wynik po trawieniu enzymem FspBI); odmiana Polka (11 wynik po PCR; 12 wynik po trawieniu enzymem FspBI). 732 pz 488 pz 410 pz 322 pz 244 pz Analiza markerem CAPS materiału siewnego potwierdziła występowanie obecność zmutowanych homozygotycznych alleli fad2hor4 w genotypie odmiany Polka Analiza za pomocą markera typu CAPS dla wykrywania mutacji HOR3 i HOR4 w genie BnaA.FAD2 rzepaku. 4

5 Schemat doświadczenia polowego Doświadczenie założono w miejscowościach: Łagiewniki i Wiatrowo na powierzchni około 0,5ha zlokalizowane w izolacji przestrzennej od upraw rzepaku. W centrum pola na powierzchni 400m 2 w kształcie prostokąta o wymiarach 20m x 20m wysiano odmianę wysokooleinową rzepaku ozimego Polka zawierającą około 78% kwasu oleinowego w oleju nasion. Pole to otoczono linią CMS rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego wysianą na powierzchni około 4600m 2 (uwzględniając ścieżki technologiczne). 5

6 Ponadto na polu doświadczalnym wysiano odmianę rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego Monolit na powierzchni około 380m 2, jako źródło pyłku, w celu oceny odległości i natężenia przenoszenia pyłku rzepaku z wykorzystaniem aktywnych pułapek pyłku. Odmiana rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego Monolit wysiana na powierzchni około 380m 2 Poznań r. 6

7 2.) Podjęto badania dotyczące wpływu struktury gleby i cech nasion rzepaku ozimego na przetrwanie nasion w glebie. Doświadczenie założone w układzie split plot w trzech powtórzeniach Poznań, r. W tym celu założono eksperyment, w którym trzy typy gleby o zróżnicowanej strukturze, zawartości wody i składników pokarmowych umieszczono w wykopanych w ziemi otworach (o wymiarach 1m x 1m i głębokości 20cm). Dwa typy gleby otrzymano ze stacji doświadczalnej w Łagiewnikach, trzeci typ gleby pochodził z pola doświadczalnego w Poznaniu gdzie prowadzony jest eksperyment. Nasiona 10 genotypów rzepaku w ilości 500 nasion na próbę umieszczono w woreczkach poliestrowych (o wymiarach 10cm x 10cm) i zakopano w glebie na głębokość 10cm na okres sześciu miesięcy. Wyniki analizy składu chemicznego gleb użytych do doświadczenia. Kod próbki Zawartość próchnicy (%) Zawartość C org.(%) Skład mechaniczny GX/488/1c 1,45 0,84 Glina piaszczysta GX/488/2c 1,40 0,81 Piasek gliniasty GX/488/3c 1,35 0,78 Glina piaszczysta 7

8 3.) W celu przeprowadzenia testów laboratoryjnych pozwalających na selekcję odmian charakteryzujących się niską zdolnością nasion do przechodzenia we wtórny stan spoczynku przygotowano metodykę testów, zakupiono sprzęt i odczynniki oraz wybrano 10 genotypów rzepaku do badań: 6 odmian rzepaku ozimego (Monolit, Brendy, Starter, Mendel, Sherlock, Polka), 2 linie rzepaku o żółtej barwie okrywy nasiennej (PN 1018/1, PN 1417/10), linia rzepaku resyntetycznego RS1, linia rzepaku DH mutanta niskolinolenowego. Testy laboratoryjne wykonano według metodyki Pekrun 1997 et. al.; Gruber et al ; Gruber et al Gruber S., Pekrun C., Claupein W Seed persistence of oilseed rape (Brassica napus L.): variation in transgenic and conventionally bred cultivars. Journal of Agricultural Science, 142: Pekrun C., Lutman Pj.W., Baeumer K Induction of secondary dormancy in rape seeds (Brassica napus L.) by prolonged imbibitions under conditions of water stress or oxygen deficiency in darkness. European Journal of Agronomy 6:

9 Próby po 100 nasion z każdej z 10 badanych genotypów w 4 powtórzeniach umieszczono w roztworze 8 ml PEG 6000 na plastikowych szalkach Petriego o średnicy 9 cm wyłożonych podwójną warstwą bibuły filtracyjnej. Dla wprowadzenia nasion we wtórny stan spoczynku, przygotowano roztwór PEG 6000 o koncentracji g/l (o potencjale osmotycznym dorównującym 15 bar). Płytki Petriego umieszczono wewnątrz metalowych pojemników i pokryto je czarną folią z tworzywa sztucznego w celu zabezpieczenia ich przed przenikaniem światła. Puszki umieszczono na okres 14 dni w temp C. Po upływie 14 dni przełożono nasiona na płytki Petriego z dodatkiem 6ml dejonizowanej wody w celu umożliwienia nasionom kiełkowania. Płytki umieszczono w ciemności na okres kolejnych 14 dni. Operację przekładania nasion na płytki z wodą przeprowadzano w warunkach światła zielonego o długości fali nm. 9

10 WYMIERNE REZULTATY REALIZOWANEGO ZADANIA Wdrożono test laboratoryjny umożliwiający selekcję pożądanych genotypów rzepaku o niskiej zdolności nasion do przechodzenia we wtórny stan spoczynku. 2. Badania prowadzone są z rzepakiem ozimym, w związku z tym wymierne rezultaty założonych doświadczeń polowych uzyska się dopiero w 2016r. 3.Wartości mierników osiągnięte w okresie sprawozdawczym: Cel Miernik Osiągnięta wartość miernika w ramach poszczególnych zadań Nr zadania Osiągnięta wartość miernika Wykorzystanie osiągnięć biotechnologii w rolnictwie zrównoważonym oraz kontynuacja badań i dalsze doskonalenie zasad współistnienia upraw roślin genetycznie zmodyfikowanych z innymi typami upraw. liczba analiz laboratoryjnych chemicznych lub molekularnych w tym GMO /150 liczba przeprowadzonych doświadczeń polowych: 4.3 2/2 liczba badanych odmian i linii pod względem zdolności do wtórnego stanu spoczynku nasion /10 10