SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA. w 2012 roku

Transkrypt

1 pieczątka SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA z wykonania badań podstawowych na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej w 2012 roku 1. Nr decyzji MRiRW: HOR hn 801 dec 17/12 zadanie nr Nazwa tematu: GENETYCZNO-ŚRODOWISKOWE INTERAKCJE INDUKOWANYCH CECH JAKOŚCIOWYCH W LINIACH RZEPAKU OZIMEGO 3. Podmiot realizujący temat: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu 4. Wydział/Pracownia/ Pracownie: Katedra Genetyki i Hodowli Roślin 5. Kierownik tematu (zgodnie z kartą tematu): prof. dr hab. Andrzej Wojciechowski 6. Wykonawcy: dr Janetta Niemann, prof. dr hab. Juliusz Perkowski, dr Kinga Stuper- Szablewska, 6. Informacja o realizacji prac w roku 2012 a) Materiały i metody: Realizowany temat badawczy ma na celu określenie roli krzyżowania oddalonego oraz mutagenezy w zakresie możliwości zwiększenia zmienności cech świadczących o wyższej wartości nasion rzepaku odnośnie takich cech jak: zawartość tłuszczu i spektrum kwasów tłuszczowych oraz białka, włókna i tokoferoli w nasionach. Cechy te analizowano w nasionach 103 linii wyselekcjonowanych spośród mieszańców międzygatunkowych czterech kombinacji krzyżowań tj.: B. napus, linia MS-8 x B. campestris ssp. trilocularis (rzepik żółtonasienny, 29 linii), x B. campestris ssp. pekinensis (kapusta pekińska, 53 linie), x B. carinata (gorczyca etiopska, 15 linii), x B. juncea (gorczyca sarepska, 6 linii), które występowały w doświadczeniu założonym w jednym powtórzeniu na poletkach o pow. 3 m 2 w RGD Dłoń i w nasionach 15 linii, które traktowano mutagenami (pok. M 2 po traktowaniu SA i MNUA) oraz w nasionach 23 linii, które wyselekcjonowano na podstawie wyników ubiegłorocznych analiz celem badania interakcji genotypowo-środowiskowej. Doświadczenie z tymi 23 liniami, gdzie kontrolę stanowiła forma wyjściowa (linia MS-8) oraz odmiana Californium zalożono w 3 powtórzeniach, w 3 miejscowościach tj. Dłoń koło Rawicza, Poznań-Sołacz i Złotniki koło Poznania. Ze względu na to, że doświadczenie założone w Złotnikach wymarzło, w sprawozdaniu wyniki odnośnie anliz 23 linii prezentowane są z dwóch lokalizacji. W roku sprawozdawczym wykonano również analizy zawartości ergosterolu w 3 fragmentach rośliny, jako ewentualnego wskaźnika przy selekcji roślin odpornych na patogeny, a zwłaszcza choroby grzybowe. Ponadto kontynuowano wyprowadzanie mieszańców poprzez krzyżowanie różnych gatunków Brassica, oceniając jednocześnie ich samoniezgodność i zgodność krzyżową na podstawie obserwacji kiełkowania ziaren pyłku i wnikania łagiewek pyłkowych w poszczególne części słupka.

2 Zawartość tłuszczu, białka, włókna i glukozynolanów oznaczono metodą spektrometrii odbiciowej w bliskiej podczerwieni (NIRS laboratorium Hodowli Roślin Strzelce, Zakład Małyszyn. Pozostałe związki tj. tokoferole, kwasy tłuszczowe i ergosterol analizowano w laboratoriach UP w Poznaniu i tak: - kwasy tłuszczowe i tokoferole metodą chromatografii gazowej (GC z detektorem FID), - ergosterol oznaczono ilościowo stosując chromatograf HPLC. - stopień samoniezgodności oraz zgodności krzyżowej oceniano na podstawie obserwacji łagiewek pyłkowych z zastosowaniem techniki fluorescencyjnej. b) Szczegółowe omówienie wykonanych prac i uzyskanych wyników I. Krzyżowanie roślin w warunkach szklarniowych oraz kultury izolowanych zarodków (zad. 1 harmonogramu badań) Kombinacje wykonanych krzyżowań międzygatunkowych w rodzaju Brassica oraz ich efektywność mierzoną ilością roślin zregenerowanych w kulturach in vitro izolowanych zarodków przedstawiono w tabelach 1 i 2. Łącznie wykonano krzyżowania w 28 kombinacjach, gdzie z 1755 kwiatów uzyskano 207 łuszczyn, które w sumie zawierały 704 zalążki. Z zalążków tych wyizolowano 211 zarodków (29,97% zalążków z zarodkami). Z zarodków tych zregenerowano 67 roślin (31,75 % inkubowanych zarodków). Przy czym zaznaczyć należy, że na 28 wykonanych kombinacji krzyżowań, rośliny zregenerowano tylko w 8 spośrod nich (tab. 2). II. Doświadczenie z mieszańcami pokolenia F 6 oraz z roślinami pokolenia M 2 po traktowaniu chemomutagenami (zad. 2 i 3 harmonogramu badań). A. Wyniki analiz 103 linii pokolenia F 6 wyselekcjonowanych z 4 kombinacji mieszańców międzygatunkowych z eksperymentu zlokalizowanego w Dłoni Zawartość tłuszczu w nasionach form rodzicielskich wyniosła od 39,09 (B.campestris ssp. pekinensis) 41,23% (B. campestris ssp. trilocularis). W nasionach 15 analizowanych linii mieszańcowych z kombinacji krzyżowania linia MS-8 x B. carinata, 53 linii kombinacji MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis i 6 linii kombinacji MS-8 x B. juncea, średnia zawartość tłuszczu była wyższa w porównaniu z formami wyjściowymi (odpowiednio, 41,82% 40,49% i 41,17% - tab. 3). Jedynie 29 analizowanych linii kombinacji MS-8 x B. campestris ssp. trilocularis wykazywało średnio niższą zawartość tłuszczu w nasionach, w porównaniu z lepszą formą wyjściową (odpowiednio, 39,96 i 41,17%), pomimo tego, że wśród tych linii wystąpiła linia o najwyższej zawartości tluszczu 44, 14%.

3 Zawartość białka w nasionach form wyjściowych była zróżnicowana i kształtowała się od 21,81% (linia MS-8) do 26,04% (B. juncea) (tab. 3). Wśród 97 analizowanych linii mieszańcowych zawartość białka w nasionach wykazywała wartości pośrednie pomiędzy rodzicami. Włókno Zawartość dwóch typów białka, ADF i NDF wyniosła u form wyjściowych odpowiednio od 12,27 (ssp. trilocularis) do ponad 21% (linia MS-8 i odmiana Californium) i 11,06 (B. juncea) do ponad 25% (linia MS-8 i Californium (tab. 4). Linie mieszańcowe wszystkich kombinacji wykazywały w nasionach zawartość włókna zbliżoną do formy j tj. lini MS-8. Glukozynolany Formy wykazywały w nasionach zawartość glukozynolanów alkenowych w zakresie od 44,02 mol/g s.m.nasion (MS-8) do 116,30 (B. juncea), a sumę glukozynolanów w zakresie od 44,85 do 114,46, odpowiednio, jak w przypadku glukozynolanów alkenowych (tab. 5). Najniższą zawartość glukozynolanów alkenowych stwierdzono w nasionach 15 linii, kombinacji MS-8 x B. juncea i B. carinata (odpowiednio, 10,81 i 14,52 mol/g s.m.nasion), przy zakresie zmienności tej cechy wśród analizowanych linii wynoszącej odpowiednio 6,92 13,97 i 7,03-39,75 mol/g s.m.nasion. Linie dwóch pozostałych kombinacji wykazywały zawartość wyższą, w porównaniu z dwoma wcześniej wymienionymi, ale niższą, w porównaniu z obiema formami wyjściowymi (tab. 5). Zawartość ergosterolu analizowano w trzech fragmentach roślin tj.: we fragmencie korzenia i szyjki podczas zbioru, w najmłodszych liściach w początku kwitnienia roślin oraz w łuszczynach pobieranych 3 tygodnie po zakończeniu kwitnienia. Wyniki tych analiz przedstawiono w tabeli 6. Pod względem zawartości ergosterolu najwyższą wartość odnotowano u odmiany Californium we fragmencie korzenia i szyjki 17,21 mg/kg s.m. Wśród analizowanych linii mieszańcowych najwyższą zawartość ergosterolu w tym samym fragmencie rośliny wykazywała linia z kombinacji MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis 17,22 mg/kg s.m). Najniższą zawartość ergosterolu stwierdzono w liściach wszystkich analizowanych obiektów. Przy czym, zawartość tego składnika w liściu wyniosła od 0,00 do 2,13 mg/kg s.m. Godnym odnotowania jest fakt, że w łuszczynach linie mieszańcowe wykazywały niższą zawartość ergosterolu (poniżej 2 mg/kg s.m) w porównaniu z linią MS-8 i kontrolną odmianą Californium ( ok. 3 mg/kg s.m) B. Wyniki analiz linii pokolenia M 2 z 4 kombinacji mieszańców międzygatunkowych, po traktowaniu chemomutagenami, SA i MNUA. Ogółem analizowano nasiona z 9 linii pochodzących z czterech kombinacji krzyżowania tj.: 5 linii MS-8 X B. campestris ssp. trilocularis, 2 linie MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis i po jednej linii z kombinacji MS-8 x B. carinata i B. juncea. Wyniki tych analiz zestawiono w tabelach 7 9. Na

4 podstawie tych wyników można stwierdzić, że w wyniku zastosowanej chemomutagenezy obserwowane linie wykazywały znacząco wyższy zakres zmienności analizowanych cech. C. Wyniki analiz 23 linii i form wyjściowych z 3 powtórzeń w 2 różnych lokalizacjach Dłoń i Poznań-Sołacz Zawartość tłuszczu w nasionach form rodzicielskich wyniosła od 39,09 (B.campestris ssp. pkinensis) 41,23% (B. campestris ssp. trilocularis) (tab. 10). W nasionach mieszańców z kombinacji krzyżowania linia MS-8 x B. campestris ssp. trilocularis, w jednej lokalizacji średnia zawartość tłuszczu była nieznacznie wyższa w porównaniu z lepszą formą rodzicielską (41,39%, tab. 10- B. campestris ssp. trilocularis, lokalizacja Sołacz) i znacząco wyższa w porównaniu z zawartością tłuszczu w nasionach formy matecznej (39,32 i 39,52%, linia MS-8 - w obu lokalizacjach). Linie dwóch kombinacji krzyżowań tj.: B. napus, linia MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis i x B. carinata wykazywały nieznacznie wyższą zawartość tłuszczu w nasionach w porównaniu z formą mateczną i podobną zawartość w porównaniu z formą ojcowską (tab. 10), Przy czym w przypadku tych 3 wyżej wzmiankowanych kombinacji krzyżowań odnotowano linie, które wykazywały wyraźnie wyższą zawartość tłuszczu w nasionach, w porównaniu z obiema formami wyjściowymi w obu lokalizacjach i naznacznie wyższą w porównaniu z zawartością tego składnika w nasionach odmiany Californium (najwyższe w kombinacji B. napus, linia MS-8 x B. campestris ssp. trilocularis, 43,75 i 43,80%). Linie kombinacji krzyżowań MS-8 x B. juncea wykazywały zawartość tłuszczu w nasionach z obu lokalizacji zbliżoną do zawartości u obu form wyjściowych (38,85 40,04%). Zawartość białka w nasionach form wyjściowych była zróżnicowana i kształtowała się od 21,67% (linia MS-8) do 26,04% (B. juncea) (tab. 11). Interesująco pod względem zawartości białka przedstawiają się linie trzech kombinacji krzyżowań tj. B. napus, linia MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis, x B. carinata i x B. juncea, które wykazywały w nasionach średnio wyższą zawartość białka w porównaniu z wyjściową forma mateczną oraz w porównaniu z odmianą Californium (tab. 11). Ponadto, w dwóch kombinacjach tj. B. napus, linia MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis, x B. carinata wystąpiły linie, które w nasionach wykazywały ponad 24% zawartość białka w obu lokalizacjach. Włókno Zawartość tego składnika w nasionach, wyrażona białkiem ADF i NDF wyniosła u form wyjściowych odpowiednio od 12,27 (ssp. trilocularis) do ponad 21% (linia MS-8 i odmiana Californium) i 11,06 (B. juncea) do ponad 25% (linia MS-8 i Californium (tab. 12). Nasiona

5 analizowanych roślin z kombinacji mieszańcowych MS-8 x B. pekinensis i MS-8 x B. juncea wykazywały średnio niższą zawartość włókna NDF w porównaniu z linią MS-8 i z Californium. Glukozynolany Formy rodzicielskie, które posłużyły do wyprowadzenia mieszańcowych linii analizowanych w niniejszym projekcie wykazywały w nasionach zawartość glukozynolanów alkenowych w zakresie od 44,02 mol/g s.m.nasion (MS-8) do 116,30 (B. juncea), a sumę glukozynolanów w zakresie od 44,85 do 114,46 odpowiednio, jak w przypadku glukozynolanów alkenowych (tab. 13). Nasiona badanych linii mieszańcowych z wszystkich czterech kombinacji krzyżowań wykazywały w większości przypadków zawartości glukozynolanów pośrednie pomiędzy formami rodzicielskimi i w tym przypadku zawartość glukozynolanów alkenowych wyniosła od 29,73 (MS-8 x B. carinata, uprawiane w Dłoni) do 53,68 (mieszańce kombinacji MS-8 x B. juncea, uprawiane również w Dłoni). Podobnie, ale na wyższym poziomie kształtowała się suma glukozynolanów. Bowiem analogicznie jak w przypadku glukozynolanów alkenowych najwyższe wartości wystąpiły w liniach tych dwóch kombinacji uprawianych na Sołaczu (33,05) lub w Dłoni (53,17). Należy, jednak zauważyć, że wśród analizowanych linii z poszczególnych kombinacji wystąpiły pojedynki o wyraźnie niższych i wyższych zawartościach glukozynolanów. Najniższy poziom glukozynolanów odnotowano tak w Dłoni, jak i na Sołaczu wśród mieszańców MS-8 x B. campestris ssp. trilocularis (12,06 i 11,88, odpowiednio). Średnie zawartości poszczególnych kwasów tłuszczowych w nasionach mieszańców kształtowały się odpowiednio: stearynowy (C18:0) - 1,44-1,82% (rodzice 1,06-1,53%), oleinowy (C18:1) 33,62-45,07), linolowy (C18:2) 12,31 16,60% (rodzice 1,29 14,72%), linolenowy (C18:3)- 6,253 9,57% (rodzice - 5,05 9,56%) i erukowy (C22:1) 12,70 29,22% (rodzice 1,29 63,32%) (tab. 14). Jednakże zakres zmienności w zawartości analizowanych kwasów w obrębie linii należących do jednej kombinacji mieszańcowej był bardzo duży i przykładowo w przypadku kwasu oleinowego w każdej spośród czterech kombinacji krzyżowań wystąpiły rośliny, u których zawartość kwasu oleinowego wyniosła ponad 60% w obu lokalizacjach, a w przypadku mieszańców MS-8 x B. campestris ssp. pekinensis i MS-8 x B. carinata i B. juncea uprawianych w Dłoni odnotowano również pojedynki z zawartością ponad 70% kwasu oleinowego (tab. 14). Tak wysokie zawartości kwasu oleinowego w tych przypadkach odnotowano również w poprzednim roku. Podobnie dużą zmienność, jak w przypadku kwasu oleinowego obserwowano również w zawartości kwasu erukowego, gdzie w przypadku wszystkich kombinacji mieszańcowych wystąpiły pojedynki wykazujące w obu lokalizacjach poniżej 1% kwasu erukowego.

6 Suma tokoferoli ( -toferol + -tokoferol) wyrażona w mg/100 g nasion wyniosła u rodziców od 25,74 (B. carinata) do 58,26 (linia MS-8), a u mieszańców od 38,58 (MS-8 x B. carinata, na Sołaczu) do 57,70 (w tej samej kombinacji, ale w Dłoni)(tab. 15). Jednak rośliny z najwyższą zawartością tokoferoli (ponad 60 mg/100 g nasion) wystąpiły w trzech spośród czterech kombinacji mieszańcowych (jednie u mieszańców MS-8 x B. juncea nie odnotowano roślin z zawartością tokoferoli wyższą od 60%) (tab. 15). III. Analizy fluorescencyjne dotyczące oceny stopnia samozgodności oraz zgodności kojarzeniowej pomiędzy krzyżowanymi formami roślin (zad. 4 harmonogramu). Na podstawie obserwacji kiełkowania ziaren pyłku na znamieniu słupka oraz wnikania łagiewek pyłkowych (ŁP) w poszczególne części słupka stwierdzono somo zgodność u wszystkich form wyjściowych użytych w krzyżowaniach, za wyjątkiem B. campestris ssp. chinensis, u której po 48 godzinach od momentu samozapylenia obserwowano jedynie krótkie ŁP na znamieniu słupka i całkowity ich brak w dalszych częściach słupka. Zgodność kojarzeniowa w kombinacjach międzygatunkowych, oszacowana na podstawie obserwacji łagiewek pyłkowych wykazała całkowitą niezgodność krzyżową jedynie w tych kombinacjach, w których B. oleracea, S. alba lub B. fruticulosa użyte były jako forma mateczna lub ojcowska. W pozostałych kombinacjach krzyżowania obserwowano różną intensywność kiełkowania ŁP oraz zróżnicowaną ich liczbę, jaką obserwowano w zalążni lub wnikających ŁP do zalążka. Przy czym, najwyższą zgodność krzyżową obserwowano w tych kombinacjach, w których występowała B. carinata.

7 Tabela 1. Efektywność krzyżowań oddalonych w rodzaju Brassica wyrażona procentowym stosunkiem liczby zawiązanych łuszczyn/liczby zawiązanych kwiatóww Forma mateczna Forma ojcowska Liczba zapylonych kwiatów Liczba zawiązanych łuszczyn % (łuszczyn/ kwiaty) B. napus Californiu B. ssp ,96 m campestris trilocularis ssp ,33 pekinensis ssp ,69 chinensis B. oleracea var ,02 alboglabra var. botrytis ,38 B ,68 fruticulosa B ,79 tournefortii B. carinata ,22 B. juncea ,75 S. alba ,00 Kazuar B. oleracea var ,00 alboglabra var. botrytis ,00 B ,67 fruticulosa B. carinata ,33 B. carinata B. ssp ,26 campestris trilocularis B. juncea ,98 B. napus Californium ,09 B. juncea B. ssp ,00 campestris trilocularis B. carinata ,13 B. oleracea var. B. napus Californium ,95 alboglabra B. ssp ,77 campestris trilocularis B ,26 fruticulosa S. alba ,63 var. botrytis B. napus Californium ,00 B. campestris ssp. trilocularis B. napus Californium ,34 B. juncea ssp ,53 chinensis B. napus B. fruticulosa Californium ,00 B. tournefortii ,59

8 Liczba zregenerowanych roślin % zalążków z zarodkami Liczba zarodków Liczba zalążków Liczba łuszczyn, z których izolowano zarodki Tabela 2. Efektywność krzyżowań oddalonych w rodzaju Brassica wyrażona liczbą powstałych zarodków w stosunku do średniej liczby rozwiniętych zalążków Forma mateczna Forma ojcowska B. napus Californium B. carinata B. oleracea B. campestris B. campestris B. fruticulosa var. alboglabra B. carinata ssp. pekinensis ssp. chinensis , , ,00 0 S. alba ,00 0 B. ssp. 26,32 campestris trilocularis B. juncea ,86 1 B. napus Californium ,29 33 B. napus Californium ,96 0 var. botrytis Kazuar ,28 9 ssp. B. napus Californium ,63 0 trilocularis B. juncea ,22 5 ssp. chinensis B. napus Californium B. napus Californium ,35 0,

9 Min - Max Min - Max Tabela 3. Zawartość białka i tłuszczu[ % ] w nasionach linii rzepaku wyselekcjonowanych spośród mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowonasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) wyniki z jednej lokalizacji - Dłoń Mieszańce i formy BIAŁKO TŁUSZCZ KONTROLA Californium 21,11 21,10 21,44 0,03 0,02 0,00 40,03 21,71 AC 21,81 21,91 0,11 0,10 0,01 39,32 AC x A1 29 linii 21,94 19,47-23,98 0,22 1,03 1,07 39,96 A1 24,34 41,23 AC x A2 53 linie 21,65 19,38-24,37 0,20 1,30 1,68 41,17 A2 22,38 39,09 AC x BC 15 linii 20,55 19,40-22,67 0,25 0,77 0,59 41,82 BC 21,10 40,05 AC x AB 6 linii 21,64 20,29-23,49 0,48 1,04 1,08 40,49 AB 26,04 39,39 39,20 39,54 35,57-44,14 36,34-44,07 40,11-43,62 37,79-42,27 39,68 40,29 0,22 0,19 0,04 0,41 1,92 3,67 0,26 1,65 2,72 0,32 0,96 0,92 0,69 1,50 2,24 0, ,06

10 Tabela 4. Zawartość włókna [ % ] w nasionach linii rzepaku wyselekcjonowanych spośród mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) wyniki z jednej lokalizacji - Dłoń Mieszańce i formy Min - Max ADF Min - Max AC 21,34 21,27 21,39 0,07 0,06 0,00 25,41 25,05-26,10 0,68 0,60-0,36 AC x A1 29 linii 20,62 18,68-22,36 0,18 0,85 0,72 25,46 22,19-27,89 0,29 1,38 1,91 A1 12, , AC x A2 53 linie 20,42 18,06-23,25 0,15 0,97 0,94 25,66 21,86-28,69 0,26 1,69 2,87 A2 19, , AC x BC 15 linii 21,37 18,69-23,01 0,31 0,93 0,87 27,65 25,17-28,98 0,30 0,89 0,80 BC 18, , AC x AB 6 linii 20,84 19,74-22,08 0,35 0,75 0,56 26,93 25,20-28,32 0,40 0,87 0,75 AB 13, , KONTROLA 21,86 21,54 22,40 0,53 1,58 0,22 27,59 27,37 27,73 0,22 0,19 0,04 Californium NDF

11 Tabela 5. Zawartość glukozynolanów [ mol/g.s.m w nasionach linii rzepaku wyselekcjonowanych spośród mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) wyniki z jednej lokalizacji - Dłoń ALKENOWE SUMA GLUKOZYNOLANÓW Mieszańce i formy Min - Max NIR 0,05 Min - Max NIR 0,05 AC 44,02 43,1645,61 1,57 1,38 1,92 44,85 44,06 46,38 1,50 1,33 1,76 AC x A1 22,09 8,88-69,98 3,67 17,36 301,51 24,08 11,36-65,79 3,37 15,96 254,84 A1 88, , AC x A2 30,50 4,90-78,31 3,24 20,81 433,26 32,07 8,16-75,93 2,97 19,08 364,00 A2 46, , AC x BC 14,52 7,03-39,75 2,81 8,47 71,80 17,69 10,80-40,57 2,40 7,51 56,42 BC 107, , AC x AB 10,81 6,92-13,97 0,93 2,00 4,01 14,47 11,18-17,73 0,85 1,84 3,39 AB 116, , KONTROLA 16,43 12,90 12,72 13,12 0,10 0,23 0,05 16,64 0,10 0,23 0,05 Californium 16,91

12 Tabela 6. Zawartość ergosterolu [ mg/kg. S.m.] w liściach roślin międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) 10 obiektów 3 powtórzenia, poletko 9m2 Dłoń 2012 Mieszańce i formy AC x A1 AC x A2 AC x BC AC x AB KONTROLA MS-8 B. napus - Californium Badany fragment rośliny Zawartość ergosterol [mg/kg s.m.] średnia MIN MAX NIR 0,05 Fragment korzenia i pędu 8,66 1,26 19,14 10,56 9,33 87,01 Liście 0,00 0,00 0,00-0,00 0,00 Łuszczyny 1,14 0,00 2,06 1,18 1,05 1,10 Fragment korzenia i pędu 17,22 4,70 38,59 5,04 9,95 93,51 Liście 0,27 0,00 1,82 0,30 0,59 0,35 Łuszczyny 1,40 0,00 2,73 0,44 0,86 0,75 Fragment korzenia i pędu 11,37 8,31 17,00 5,53 4,88 23,86 Liście 0,04 0,00 0,12 0,08 0,07 0,00 Łuszczyny 1,77 0,55 2,62 1,23 1,08 1,17 Fragment korzenia i pędu 14,39 7,32 25,20 10,76 9,51 90,41 Liście 0,00 0,00 0,00-0,00 0,00 Łuszczyny 0,54 0,11 1,26 0,71 0,63 0,40 Fragment korzenia i pędu 13,58 6,32 20,14 7,85 6,94 48,12 Liście 0,07 0,00 0,22 0,14 0,13 0,02 Łuszczyny 3,25 2,37 4,13 1,00 0,88 0,77 Fragment korzenia i pędu 17,21 8,37 28,04 11,30 9,98 99,70 Liście 0,71 0,00 2,13 1,39 1,23 1,51 Łuszczyny 2,76 1,99 4,09 1,31 1,16 1,34

13 Min - Max Min - Max Tabela 7. Zawartość białka i tłuszczu[ % ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) po traktowaniu mutagenami SA i MNUA pokloenie M 2 Mieszańce i formy BIAŁKO TŁUSZCZ KONTROLA Californium 21,11 21,10 21,44 0,03 0,02 0,00 40,03 21,71 AC 21,81 21,91 0,11 0,10 0,01 39,32 AC x A1 22,30 20,61-23,85 0,40 0,96 0,92 42,40 A1 24,34-39,96 AC x A2 22,33 17,96-24,89 1,67 2,41 5,82 42,51 A2 22,38-41,23 AC x BC 24,77 24,24-25,22 0,40 0,45 0,21 38,79 BC 21,10-39,09 AC x AB 22,41 21,35-23,37 0,90 0,91 0,84 42,48 AB 26,04-39,39 39,20 39,54 39,24-45,49 39,40-46,46 37,57-40,34 41,01-44,20 39,68 40,29 0,22 0,19 0,04 0,81 1,95 3,78 1,83 2,64 6,97 1,05 1,20 1,45 1,39 1,42 2,00 0, ,06

14 Tabela 8. Zawartość włókna [ % ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) po traktowaniu mutagenami SA i MNUA Mieszańce i formy Min - Max ADF Min - Max AC 21,34 21,27 21,39 0,07 0,06 0,00 25,41 25,05-26,10 0,68 0,60-0,36 AC x A1 19,59 17,88-21,33 0,40 0,78 0,60 24,24 21,72-26,50 0,57 1,37 1,89 A1 12, , AC x A2 19,07 17,63-22,52 1,10 1,58 2,53 22,83 20,20-26,68 1,45 2,10 4,40 A2 19, , AC x BC 18,44 17,63-19,23 0,58 0,66 0,44 21,74 20,53-23,12 0,83 0,95 0,90 BC 18, , AC x AB 19,18 18,48-19,71 0,51 0,52 0,27 25,39 23,65-27,46 1,85 1,89 3,56 AB 13, , KONTROLA 21,86 21,54 22,40 0,53 1,58 0,22 27,59 27,37 27,73 0,22 0,19 0,04 Californium NDF

15 Tabela 9. Zawartość glukozynolanów [ mol/g.s.m ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) po traktowaniu mutagenami SA i MNUA ALKENOWE SUMA GLUKOZYNOLANÓW Mieszańce i formy Min - Max NIR 0,05 Min - Max NIR 0,05 AC 44,02 43,1645,61 1,57 1,38 1,92 44,85 44,06 46,38 1,50 1,33 1,76 AC x A1 17,34 9,63-62,95 7,24 17,34 300,54 44,75 11,93-63,20 6,88 16,47 271,15 A1 88, , AC x A2 47,72 39,90-59,25 4,30 6,21 38,51 48,63 41,75-59,12 4,11 5,93 35,19 A2 46, , AC x BC 53,16 38,90-74,40 12,74 14,54 211,28 54,58 41,75-73,78 11,56 13,19 173,93 BC 107, , AC x AB 36,55 19,29-55,93 14,85 15,15 229,56 37,66 21,08-55,98 14,41 14,43 208,27 AB 116, , KONTROLA 16,43 12,90 12,72 13,12 0,10 0,23 0,05 16,64 0,10 0,23 0,05 Californium 16,91

16 Min - Max Min - Max Tabela 10. Zawartość tłuszczu [%] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji Dłoń (D), Poznań-Sołacz (S) Mieszańce i formy Dłoń Poznań - Sołacz 39,20 AC 39,32 0,22 0,19 0,04 39,52 39,54 39,46 AC x A1 41,17 0,75 1,49 2,21 41,39 43,75 A1 41,23 35,62 AC x A2 40,45 12,39 1,76 3,09 40,70 42,97 A2 39,09 38,68 AC x BC 39,99 0,43 0,85 0,72 40,16 41,37 BC 40,05 39,19 AC x AB 39,52 0,21 0,26 0,07 39,53 39,88 AB 39,39 KONTROL 39,68 40,03 0, ,06 40,14 Californium 40,29 39,31 39,79 39,17-43,80 36,28 42,80 38,73 41,55 38,85 40,04 40,05 40,28 0,28 0,24 0,06 0,74 1,46 2,13 12,6 1 1,65 2,72 0,47 0,92 0,86 0,32 0,41 0,16 0,14 0,12 0,14

17 Min - Max Min - Max Tabela 11. Zawartość białka [ % ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji Dłoń (D), Poznań-Sołacz (S) Mieszańce i formy Dłoń Poznań - Sołacz AC 21,67 20,88 22,07 0,13 0,12 0,01 21,81 19,94 AC x A1 21,83 0,60 1,19 1,42 21,79 23,37 A1 24,34 20,35 AC x A2 22,66 8,49 1,02 1,05 22,65 24,80 21,71 21,91 19,59 23,20 20,65 24,63 A2 22,38 AC x BC 22,93 20,88 24,19 0,53 1,04 1,08 22,88 20,80 24,08 BC 26,04 AC x AB 22,93 22,58 23,30 0,21 0,26 0,07 22,87 AB 25,47 21,10 KONTROLA Californium 21,12 0,01 0,03 0,00 21,11 21,15 22,54 23,34 21,10 21,44 0,11 0,10 0,01 0,59 1,17 1,38 8,53 1,01 1,02 0,53 1,04 1,09 0,23 0,29 0,23 0,03 0,02 0,00 17

18 Lokalizacja Tabela 12. Zawartość włókna [ % ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji Dłoń (D), Poznań-Sołacz (S) ADF NDF Mieszańce i formy Min - Max Min - Max D 21,34 21,27 21,39 0,07 0,06 0,00 25,41 25,05-26,10 0,68 0,60-0,36 AC S 21,43 21,39 21,50 0,06 0,06 0,00 26,03 25,92 26,12 0,12 0,10 0,01 D 20,28 19,11 21,60 0,47 0,92 0,85 25,78 23,46 28,24 0,95 1,88 3,55 AC x A1 S 20,30 19,15 21,41 0, ,69 26,03 23,84 28,61 1,00 1,98 3,94 A1 S 12, , D 19,66 18,55 21,02 6,66 0,71 0,50 24,31 21,74-28,13 7,59 2,06 7,59 AC x A2 S 19,66 18,62 21,33 6,50 0,74 0,54 24,42 21,49 28,31 7,44 2,06 4,26 A2 S 19, , AC x BC D 19,80 18,37 20,91 0,44 0,87 0,76 25,09 23,76 27,03 0,47 0,92 0,86 S 19,34 17,60-21,13 0,28 0,96 0,92 24,60 21,34-28,22 0,52 1,79 3,20 BC S 18, , AC x AB D 19, ,77 0,08 0,10 0,01 23,72 23,21 24,17 0,27 0,34 0,11 S 19,65 19,16 19,91 0,21 0,26 0,07 23,81 23,22 24,29 0,32 0,41 0,16 AB S 13, , KONTROLA D 21,86 21,54 22,40 0,53 1,58 0,22 27,59 27,37 27,73 0,22 0,19 0,04 Californium S 22,41 22,18 22,61 0,25 0,22 0,05 28,28 27,76 28,88 0,53 0,47 0,22

19 Lokaliza cja Tabela 13. Zawartość glukozynolanów [ mol/g.s.m ] w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z zółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską(b. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji Dłoń (D), Poznań-Sołacz (S) Mieszańce i formy AC ALKENOWE SUMA GLUKOZYNOLANÓW Min - Max NIR 0,05 Min - Max NIR 0,05 D 44,02 43,1645,61 1,57 1,38 1,92 44,85 44,06 46,38 1,50 1,33 1,76 S 44,57 43,39 45,21 1,16 1,02 1,05 45,34 44,32 46,24 1,09 0,97 0,93 AC x A1 D 29,80 8,0458,10 9,63 19,04 362,33 31,71 12,0656,57 8,64 17,07 291,25 S 29,89 8,42 56,52 9,69 19,16 366,99 31,90 11,88 55,75 8,67 17,14 293,66 A1 S 88, , AC x A2 D 39,01 9,36 79,62 16,97 19,18 367,90 40,45 13,92 70,70 16,81 17,69 312,94 S 39,57 9,18 70,25 18,76 19,59 383,66 40,99 13,52 70,87 18,56 18,09 327,39 A2 S 46, , AC x BC D 29,73 13,04-17,02 7,67 15,15 229,52 32,59 17,02 53,54 6,99 13,81 190,76 S 30,08 12,39 16,08 7,72 15,26 232,73 33,05 16,08 54,01 7,08 13,99 196,8248 BC S 107, , AC x AB D 53,68 40,11 64,01 8,70 10,87 118,11 53,17 41,29 62,21 7,46 9,32 86,87 S 53,01 41,78 65,03 9,10 11,37 129,29 52,31 42,04 63,21 7,96 9,95 99,04 AB S 116, , KONTROLA Californium S 12,90 12,72 13,12 0,10 0,23 0,05 16,64 16,43 16,91 0,10 0,23 0,05

20 Lokalizacja MIN - MAX MIN - MAX MIN - MAX MIN - MAX MIN - MAX MIN - MAX Tabela 14. Zawartość kwasów tłuszczowych w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z żółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską (B. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji Dłoń (D), Poznań-Sołacz (S) Mieszańce i formy kwasy tluszczowe [%] C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C22:2 Suma NNKT AC S 1,65-43,05-18,11-8,22-12,77-26,25 - D 1,53 1,31-2,05 33,63 12,41-65,19 12,31 6,03-19,21 6,25 2,32-9,17 29,22 7,13-62,04 18,55 10,12-27,61 AC x A1 S 1,44 0,89-1,99 40,79 14,09-62,90 16,37 10,35-21,04 9,57 7,91-12,58 15,37 0,94-48,81 25,96 19,87-31,97 A1 S 1,06-12,22-9,7-5,05-61,76-17,25 - AC x A2 D 1,82 0,22-2,56 38,94 1,12-61,36 13,61 1,19-23,13 6,76 0,35-11,12 20,23 1,08-57,34 20,12 0,09-31,28 S 1,51 0,93-2,79 42,98 16,84-71,29 16,24 9,03-21,58 9,38 3,01-11,67 14,26 0,30-51,73 25,65 12,94-34,48 A2 S 1,12-10,2-9,76-5,11-63,32-14,79 - AC x BC D 1,61 1,01-2,39 33,62 12,67-61,43 12,97 8,32-19,35 6,81 2,63-11,02 26,2 7,89-45,93 19,32 11,03-28,39 S 1,62 1,02-1,88 45,07 18,98-64,12 16,59 12,47-20,11 9,13 7,49-10,27 12,7 0,31-32,14 25,65 21,42-27,94 BC S 1,29-1,29-1,29-1,29-1,29-1,29 - AC x AB D 1,46 1,16-1,65 44,27 31,91-64,61 16,6 12,44-19,82 9,04 8,67-9,84 13,12 1,29-23,76 25,62 22,16-28,49 S 1,49 1,02-1,73 41,28 19,33-74,37 15,86 7,99-17,97 9,3 9,99-11,09 15,21 0,59-33,92 25,17 16,01-29,10 AB S 1,53-23,19-14,72-9,56-41,42-24,2 - KONTROLA Californium S 1,83-62,4-18,03-9,56-0,81-10,35 -

21 Lokalizacja Tabela 15. Zawartość tokoferoli w nasionach międzygatunkowych mieszańców otrzymanych z krzyżowania męsko sterylnej linii rzepaku ozimego MS-8 (B. napus - AACC=38) z żółtonasiennym rzepikiem jarym (B. campestris ssp. trilocularis 'Yellow Sarson' - A1A1=20), brązowo-nasienną kapustą pekińską (B. campestris ssp. pekinensis, A2A2=20), gorczycą etiopską (B. carinata, BBCC=34) i gorczycą sarepską (B. juncea - AABB) w zależności od lokalizacji (F3)DŁOŃ (D) i (F2) POZNAŃ-SOŁACZ (S) ( mg/100g nasion) Mieszańce i formy l MIN - MAX MIN - MAX MIN - MAX NIR 0,05 MIN - MAX AC S 23,44-34,82-58, ,67-13,05-24,87- D 18,46 25,17 29,56 32,86 48,02 37,92-59,12 1,31 3,76 14,70 0,62 0,44-0,81 AC x A1 16,89-28,92- S 20,02 23,11 30,92 33,12 50,94 51,22-60,03 1,44 3,21 10,01 0,65 0,65-0,72 A1 S 15,96-15,60-31, ,02-16,07-24,12- D AC x A2 20,97 24,73 30,25 36,23 51,22 40,19-60,96 1,87 7,10 49,84 0,69 0,44-0,86 15,61-18,55- S 20,19 26,65 28,54 43,06 48,73 34,16-69,68 2,26 7,08 49,35 0,71 0,47-1,14 A2 S 15,86-15,07-30, ,05-22,15-30,19- D 25,37 27,49 32,33 36,26 57,70 52,34-63,65 1,56 2,90 8,14 0,78 0,76-0,83 AC x BC) 16,84-20,14- S 19,29 20,14 19,29 29,42 38,58 39,43-49,86 19,29 19,29 19,29 1,00 0,67-0,87 BC S 17,49-8,25-25, ,12-19,83-23,99- D 23,20 23,94 25,82 26,19 49,02 43,82-50,13 0,70 0,61 0,39 0,90 0,82-0,99 AC x AB) 17,21-24,29- S 20,00 23,34 27,00 31,67 47,00 41,30-54,91 3,40 3,01 8,75 0,74 0,59-0,86 AB S 8,55-28,26-36, ,30 - K. Californium S 17,61-27,59-45, ,64 -

22 Celem badań jest określenie w jakim stopniu oddalone krzyżowanie rzepaku z różnymi gatunkami z rodzaju Brassica umożliwia poszerzenie zakresu zmienności cech jakościowych oraz wpływu środowiska na testowane cechy. Harmonogram prac w bieżącym roku sprawozdawczym był realizowany zgodnie z tym jaki został przyjęty. W jakim stopniu cel badania został osiągnięty Zadawalający 7. Najważniejsze osiągnięcia. - w przypadku wszystkich czterech kombinacji mieszańcowych wyselekcjonowano linie o takich wartościowych z punktu użytkowego rzepaku cechach jak: obniżona zawartość glukozynolanów, obniżona zawartość kwasu erukowego, podwyższona zawartość kwasu oleinowego, wyższa zawartość tłuszczu. - otrzymanie mieszańców międzygatunkowych z 8 kombinacji krzyżowania. 8. Forma upowszechnienia wyników Wyniki będą dostępne na specjalnej stronie internetowej w zakładce menu w zakładce granty 9. Wykaz prac opublikowanych w roku sprawozdawczym dot. danego tematu: Wojciechowski A., Niemann J. (2012). Embryo and endosperm development of hybrids from the crosses of chosen Brassica species. Acta Biologia Cracoviensia, 54 suppl. 1: 25. Nieman J., Wojciechowski A., Janowicz J. (2012). Broadening the variability of quality traits in rapeseed through interspecific hybridization with application of immature embryo culture. BioTechnologia, 93/2: Małgorzata Jędryczka, Andrzej Wojciechowski, Marek Korbas, Jan Olejniczak, Janetta Niemann, Ewa Jajor, Andrzej Brachaczek, Joanna Kaczmarek, Tomasz Książczyk (2012). Rozpowszechnienie kiły kapusty na rzepaku ozimym w Polsce i poszukiwanie źródeł odporności genetycznej u mieszańców międzygatunkowych i mutantów rodzaju Brassica. XXXI Konferencja Naukowa 31 naukowa Konferencja, Rośliny Oleiste-Oilseed Crops, April. Abstracts: Wykaz prac złożonych do druku Przyczyny ewentualnych odstępstw od harmonogramu zapisanego w karcie realizacji tematu Informacja o wynikach współpracy naukowo-technicznej krajowej i z zagranicą (przy współpracy z zagranicą podać kraj, firmę, temat) W przypadku udziału w konferencjach, sympozjach, szkoleniach i warsztatach itp, w szczególności zagranicznych: a) cel i korzyści oraz stopień wykorzystania do realizacji zadania; b) w jaki sposób wyjazd podniósł wartość merytoryczną realizowanego zadania. - Andrzej Wojciechowski Data r. Podpis kierownika tematu