RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L. ZGROMADZONEJ W INSTYTUCIE UPRAWY NAWOśENIA I GLEBOZNAWSTWA - PIB W PUŁAWACH

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2007 z. 517: RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L. ZGROMADZONEJ W INSTYTUCIE UPRAWY NAWOśENIA I GLEBOZNAWSTWA - PIB W PUŁAWACH Dorota Laskowska Instytut Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach Wstęp Polimorficzny gatunek Nicotiana tabacum L. (tytoń szlachetny) jest waŝną rośliną przemysłową. Pochodzi z Ameryki Południowej, prawdopodobnie z terenów na granicy Argentyny i Boliwii. Począwszy od XVI wieku jego uprawa zaczęła się rozpowszechniać na całym świecie. Gatunek ten nie występuje w warunkach naturalnych jako roślina dzika, lecz zawsze związany jest z osadami ludzkimi [GOODSPEED 1954]. Według hipotezy CLAUSENA [1932], potwierdzonej przez dalsze badania [MURAD i in. 2002; YUKAWA i in. 2006], N. tabacum jest naturalnym amfidiploidem gatunków N. sylvestris SPEG. at COMES i N. tomentosiformis GOODSP. Pytanie, czy N. tabacum powstało spontanicznie jeden raz, czy wielokrotnie, pozostaje nierozstrzygnięte. W Polsce gromadzenie odmian N. tabacum rozpoczęto w latach dwudziestych XX wieku, w związku z gwałtownym rozwojem uprawy tytoniu. Kolekcja tytoniu szlachetnego zgromadzona w Zakładzie Hodowli i Uprawy Roślin Specjalnych IUNG PIB w Puławach jest jedyną w Polsce i jedną z nielicznych na świecie tak duŝą kolekcją tego gatunku. Stanowi ona materiał genetyczny o duŝej róŝnorodności i reprezentuje wszystkie znane typy uŝytkowe tytoniu, odmiany mające geny odporności na podstawowe choroby tytoniu, mutanty, formy alloplazmatyczne, odmiany wskaźnikowe i wzorcowe. Materiał i metody Kolekcja składa się z 784 obiektów. Charakterystyka poszczególnych obiektów zawiera dane paszportowe, morfologiczne, fenologiczne, jakościowo-technologiczne, odpornościowe. Obserwacje i pomiary prowadzone są na polach doświadczalnych IUNG-PIB w Puławach. Obiekty kolekcyjne są przechowywane w temperaturze pokojowej w formie próbek nasion, regenerowanych co 5-6 lat. Kolekcja ma duplikat złoŝony dla bezpieczeństwa w przechowalni Banku Genów IHAR w Radzikowie, gdzie próbki są przechowywane w obniŝonej temperaturze.

2 74 D. Laskowska Zasoby kolekcyjne stanowią materiał genetyczny o szerokim zasięgu ekologicznym i geograficznym. Zostały zebrane dzięki wymianie prób nasion z ponad 30 krajami. 31,1% odmian pochodzi z polskich ośrodków hodowlanych. Odmiany N. tabacum grupuje się w tzw. typy uŝytkowe. W kolekcji zachowano historyczny, zapoczątkowany przez twórcę kolekcji prof. Lucjana Kaznowskiego, podział na typy uŝytkowe według wielkości i sposobu osadzenia liści (tab. 1). Podział ten jest nieco inny od stosowanego obecnie w praktyce hodowlanej i produkcyjnej, opartego na sposobie suszenia i przydatności technologicznej surowca. Tabela 1; Table 1 Typy uŝytkowe w kolekcji N. tabacum Tobacco types in N. tabacum germplasm Typ uŝytkowy; Tobacco type Liczba obiektów Number of accessions Papierosowy jasny; Flue-cured 265 Drobnolistny orientalny (basma); Basma-oriental 89 Baszy-bagły - orientalny; Petiolate-oriental 52 Średniolistny orientalny; Semi-oriental 17 Wielkolistny; Large-leaf cultivars 57 Burley; Burley 68 Cygarowy; Cigar 92 Papierosowy ciemny; Dark air-cured 144 Ogółem; Total 784 Odmiany z genami odporności na choroby Wyniki i dyskusja Wiele odmian zostało sprowadzonych do kolekcji ze względu na odporność na podstawowe choroby tytoniu. Znajduje się w niej większość najlepszych wyhodowanych na świecie wyjściowych odmian odpornych na Peronospora tabacina z odpornością pochodzącą od dzikich gatunków [WARK 1970; WARK i in. 1976; LEA 1999] lub uzyskaną w wyniku mutacji [RUFTY 1989] (tab. 2). Po wystąpieniu w Europie pandemii mączniaka rzekomego, w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku wyhodowano na ich bazie dziesiątki odmian odpornych. W puławskiej kolekcji N. tabacum znajduje się obecnie 81 odmian z adnotacją odporna na mączniak rzekomy, w tym 51 polskiej hodowli. Odpornością na mączniaka prawdziwego charakteryzuje się japońska odmiana Kokubu [LEGG, SMEETON 1999] (tab. 2). Groźną chorobą tytoniu jest czarna zgnilizna korzeni powodowana przez Thielaviopsis basicola. W kolekcji znajduje się ponad dziewięćdziesiąt odmian z podwyŝszoną odpornością na tą chorobę. Charakteryzują się one najczęściej tzw. gospodarczą odpornością, tzn. duŝą zdolnością do regeneracji korzeni, niszczonych przez

3 RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L patogena. Jedynie trzy zagraniczne odmiany sprowadzone do kolekcji w ostatnich dziesięciu latach charakteryzują się pełną genetyczną odpornością pochodzącą od N. debneyi [MILLER 1987; WILKINSON i in. 1991; BRANDLE i in. 1997] (tab. 2). Źródła odporności na najwaŝniejsze choroby grzybowe atakujące tytoń Sources of resistance to the most destructive fungus diseases of tobacco Tabela 2; Table 2 Odmiany; Cultivars Pochodzenie odporności Origin of resistance Mączniak rzekomy; Blue mold (Peronospora tabacina ADAM) Sposób dziedziczenia Inheritance Sirogo; Sirone N. goodspeedii nieznany; unknown F 86, Criollo Correntino, Chileno, Correntino Hicks Resistant Bel 61-9, Bel Chemical Mutant nieznane; unknown N. debneyi wielogenowy, częściowo dominujący; polygenic, partially dominant indukowana mutacja Virginii Gold; induced mutation of Virginia Gold jednogenowy, częściowo dominujący; monogenic, partially dominant GA 955 N. excelsior nieznany; unknown Mączniak prawdziwy; Powder mildew (Erysiphe cichoracearum DC) Kokubu N. tabacum cv. Kuo-Fan dwugenowy, recesywny digenic, recessive Czarna zgnilizna korzeni; Black root rot (Thielaviopsis basicola FERR) TN 86, TN 90, AC Gayed N. debneyi jednogenowy dominujący monogenic, dominant Źródła odporności na najwaŝniejsze choroby wirusowe atakujące tytoń Sources of resistance to the most destructive viral diseases of tobacco Tabela 3; Table 3 Odmiany; Cultivars Samsun H, Buley 21, Kutsaga Mammoth, Vamorr 50 Virginia A Mutant TN 86, TN 90 Pochodzenie odporności Origin of resistance Mozaika tytoniu; Tobacco mosaic (TMV) gen N od N. glutinosa; N gene from N. glutinosa Wirus Y ziemniaka; Potato virus Y (PVY) mutacja (gen va) na chromosomie E; mutation (va gene) on E chromosome gen va od Virginia A Mutant va gene from Virginia A Sposób dziedziczenia Inheritance jednogenowy, dominujący monogenic, dominant jednogenowy, recesywny jednogenowy, recesywny

4 76 D. Laskowska Mutant Havana IIC, Virginia SCR va jednogenowy, recesywny Burley 21 VR jednogenowy, częściowo dominujący; monogenic, partially dominant Virginia Kaznowskiego, Wilia, Wisła, Wiecha, Wanda, Wiślica, Złotolistny IHAR prawdopodobnie od odmian orientalnych; probably from oriental cultivars Brązowa plamistość pomidora na tytoniu; Tomato spotted wilt (TSWV) jednogenowy, recesywny Polalta, Wiktoria N. alata nieznany; unknown W kolekcji znajduje się kilkanaście odmian sprowadzonych ze względu na odporność na mozaikę tytoniu, w tym cztery mają gen N pochodzący od N. glutinosa, powodujący pełną genetyczną odporność typu nadwraŝliwości [CLAYTON i in. 1938; HOLMES 1938; HENDERSON 1949; HEGGESTAD 1966] (tab. 3). Odporność na wirus Y ziemniaka zagranicznych odmian N. tabacum pochodzi najczęściej od Virginii A Mutant, u której została otrzymana w wyniku mutacji i jest uwarunkowana recesywnym genem va [KOELLE 1961; MILLER 1987; ANO i in. 1995] (tab. 3). Odporność odmian polskich, zarówno starszej hodowli, takich jak Złotolistny IHAR czy Virginia Kaznowskiego, jak i najnowszych (Wiślica, Wilia, Wisła, Wiecha, Wanda), pochodzi prawdopodobnie od odmian orientalnych [DOROSZEWSKA 2004]. W Polsce wyhodowano dwie znane na świecie odmiany N. tabacum odporne na TSWV, z odpornością typu nadwraŝliwości pochodzącą od N. alata [GAJOS 1988; GAJOS 1993] (tab. 3). Mutanty Oprócz mutantów z podwyŝszoną odpornością na choroby w puławskiej kolekcji N. tabacum znajduje się wiele odmian zawierających mutacje morfologiczne, chlorofilowe, genomowe i in. (tab. 4). Niektóre z nich mają duŝe znaczenie praktyczne, inne odegrały pewną rolę w badaniach podstawowych. Na przykład znalezienie mutanta tytoniu kwitnącego przy dniu krótkim przyczyniło się do odkrycia zjawiska fotoperiodyzmu [GARNER, ALLARD 1920]. Odmiany krótkiego dnia, mimo zwiększonej liczby liści (nawet do 40-50), nie mają znaczenia gospodarczego w warunkach klimatycznych Polski, gdyŝ nie osiągają dojrzałości technologicznej. Kutsaga Mammoth jest odmianą produkcyjną w Zimbabwe, gdzie została wyhodowana. Cecha krótkiego dnia jest u odmian N. tabacum uwarunkowana przez recesywne allele jednego genu [SMITH 1950]. Przykłady mutacji występujących u odmian naleŝących do kolekcji N. tabacum Examples of mutations in N. tabacum germplasm Tabela 4; Table 4 Cechy; Traits Odmiany; Cultivars Sposobób dziedziczenaia Inheritance

5 RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L Kwitnienie przy dniu krótkim Short day flowering Liście ogonkowe; Petiolate leaves Białe kwiaty; White flowers Niska zawartość chlorofilu Low chlorophyll lewel Zmniejszona akumulacja chlorofilu Low chlorophyll acumulation cd. tabeli 4; Table 4 - continued Niska zawartość i akumulacja chlorofilu Low lewel and accumulation of chlorophyll Stopniowe obniŝanie się zawartości chlorofilu Decrease of chlorophyll level Havana Mutant, Ky Gigant Nr 2 T. 371, Kutsaga Mammoth, PC 2-1 Mutant 52 odmiany orientalne typu baszy-bagły 52 petiolate-oriental cultivars Puławski Białokwitnący, Złotolistny IHAR, TG 2-B odmian typu burley 68 burley cultivars Sulfur Carmine jednogenowy, recesywny jednogenowy, dominujący monogenic, dominant jednogenowy, recesywny dwugenowy, recesywny digenic, recessive jednogenowy, częściowo dominujący monogenic, partially dominant Aurea D.16 TB-570 x Sp-272 Chlor dwugenowy, częściowo dominujący digenic, partially dominant dwugenowy, recesywny digenic, recessive Podwójna korona; Double corolle Corolle Double X jednogenowy, recesywny Męska sterylność; Male sterility Autotetraploidalność Autotetraploidy Zamojska 4 cms tabacum, Wiślica cms tabacum Wiślica, TB 570, TN 90 cytoplazmatyczny cytoplasmic genomowy; genomic Partenokarpia; Parthenocarpy K 326 jednogenowy, dominujący monogenic, dominant W wyniku mutacji powstały odmiany o liściach ogonkowych, tzw. formy petiolaris. Prawdopodobnie mutacja ta pojawiła się pierwotnie w Japonii i w Chinach, skąd poprzez Bliski Wschód dotarła do Europy [BOLSUNOW 1961]. W ten sposób wyodrębnił się typ uŝytkowy, tzw. baszy-bagły, dający najlepszy surowiec papierosowy. Ciekawe modyfikacje morfologiczne polegające na powstawaniu podwójnej korony kwiatowej występują u odmiany Corolle Double X [HITIER 1950]. Ta rzadka mutacja po 40 latach została na nowo odkryta u tytoniu w związku z pojawianiem się podobnych deformacji w przypadku transformacji tytoniu za pomocą Agrobacterium tumefaciens [KOMARI 1990]. Tytonie typu Burley charakteryzujące się niską zawartością chlorofilu powstały dzięki mutacji, którą wykryto w 1864 roku w USA [BOLSUNOW 1961]. Ta samorzutna, a

6 78 D. Laskowska przy tym rzadko występująca mutacja przyczyniła się do powstania bardzo wartościowej rośliny uprawnej. ObniŜona zawartość chlorofilu działa wprawdzie na roślinę biologicznie negatywnie, jednakŝe z powodu korzystnych właściwości surowca burley jest dzisiaj uprawiany na wszystkich kontynentach świata. W puławskiej kolekcji znajduje się 68 odmian naleŝących do tego typu uŝytkowego. W kolekcji znajdują się równieŝ odmiany Sulfur Carmine, Aurea D.16 [OKABE i in. 1977] i TB-570 x Sp-272 Chlor (A. BERBEĆ, informacja ustna) z mutacjami powodującymi niską zawartość i zmniejszoną akumulację chlorofilu. Mutanty chlorofilowe typu sulfur i aurea są szeroko wykorzystywane w pracach nad mechanizmem fotosyntezy. W wyniku prowadzenia róŝnego rodzaju prac hodowlanych otrzymano formy autotetraploidalne kilku odmian tytoniu. PodwyŜszony stopień ploidalności jest często niezbędny dla efektywnego krzyŝowania dzikich gatunków Nicotiana z tytoniem szlachetnym. Linie alloplazmatyczne Do bardzo ciekawych form kolekcyjnych naleŝą linie alloplazmatyczne N. tabacum, uzyskane przez podstawienie cytoplazmy gatunków N. amplexicaulis, N. bigelovii, N. debneyi, N. eastii, N. exigua, N. glauca, N. glutinosa, N. goodspeedii, N. knightiana, N. megalosiphon, N. occidentalis, N. plumbaginifolia, N. raimondii, N. suaveolens, N. undulata, N. wuttkei. Część z tych alloplazmatycznych podstawień uzyskano w IUNG w Puławach, a część otrzymano z zagranicy [BERBEĆ 1998]. Formę alloplazmatyczną typu tabacum odkryto jako spontaniczną męskojałową mutację [BERBEĆ 1974] (tab. 4). Niektóre linie męskosterylne stanowią cenny materiał wyjściowy w hodowli komercyjnej mieszańców F 1 tytoniu. Odmiany wskaźnikowe Przykładem odmiany wskaźnikowej jest Bel-W3, która w środowisku o podwyŝszonej zawartości ozonu reaguje uszkodzeniami w postaci plam na liściach, podczas gdy w tym samym czasie u odmiany kontrolnej Bel B brak objawów [HEGGESTAD, MENSER 1962]. ZróŜnicowanie zawartości nikotyny w odmianach kolekcyjnych Zawartość nikotyny w odmianach kolekcyjnych waha się od 0,1 do 5% suchej masy. Wysoką zawartością nikotyny charakteryzują się tytonie papierosowe ciemne, np. odmiany Mocny Proszowski, Krak, a małą zawartością odmiany orientalne i papierosowe jasne. U najczęściej obecnie uprawianych odmian papierosowych jasnych, jak np. Wiślica, zawartość nikotyny wynosi ok. 1%. W kolekcji znajdują się odmiany nisko nikotynowe hodowli puławskiej: L 23 i Sybilla, które wytwarzają mniej niŝ 0,5% nikotyny w warunkach sprzyjających syntezie nikotyny. Podsumowanie

7 RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L Szeroki zakres zmienności N. tabacum jest prawdopodobnie związany z amfidiploidalnym pochodzeniem i duŝą liczbą chromosomów tego gatunku. 2. Odmiany zgromadzone w puławskiej kolekcji N. tabacum są cennym materiałem wyjściowym, zwłaszcza dla hodowli nowych odmian odpornych na choroby. 3. Ze względu na bogactwo form i obecność licznych mutantów i markerów, kolekcja N. tabacum stanowi doskonały obiekt dla badań podstawowych: genetycznych, fizjologicznych, biotechnologicznych. Jest to równieŝ roślina pionierska i modelowa jeśli chodzi o zastosowanie kultur in vitro w róŝnych dziedzinach badań. 4. Obiekty kolekcyjne wymagają stałej weryfikacji pod względem obecności wartościowych genów. Literatura ANO G., BLANCARD D., CAILLETEAU B Mise au point sur la resistance recessive aux souches necrotiques du virus Y de la pomme de terre (PVY) presente chez Nicotiana. Ann. Tabac. 2(27): BERBEĆ A Kolekcja alloplazmatycznych cytoplazmatycznie męskojałowych form tytoniu uprawnego Nicotiana tabacum. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 463: BERBEĆ J A cytoplasmic male sterile mutant form of Nicotiana tabacum L. Z. Pflzucht. 73: BOLSUNOW I Die Tabakzuchtung fur europaische Verhaltnisse, w: Handbuch der Pflanzenzuchtung. Kappert H., Rudorf W. (red.), 2 Auflage, Berlin, Hamburg, Tom 5: BRANDLE J.E., ROGERS W.D., ANKERSMIT J.C.D AC Gayed flue-cured tobacco. Canadian Journal of Plant Science 77(1): CLAUSEN R.E Interspecific hybridization in Nicotiana XIII. Further data as to the origin and constitution of Nicotiana tabacum. Svensk Bot. Tidskr. 26: CLAYTON E.E., SMITH H.H., FOSTER H.H Mosaic resistance in Nicotiana tabacum L. Phytopathology 28: DOROSZEWSKA T KrzyŜowanie oddalone i transformacja genetyczna w uzyskiwaniu odporności tytoniu (Nicotiana tabacum L.) na wirusa Y ziemniaka (PVY). IUNG Puławy. Rozprawa habilitacyjna: 135 ss. GAJOS Z Polalta - odmiana tytoniu odporna na wirus brązowej plamistości pomidora (TSWV) i czarną zgniliznę korzeni (Thielaviopsis basicola Ferr.). Biul. CLPT 1-4: GAJOS Z Virginia ZG-4 (Wiktoria) - nowa odmiana tytoniu odporna na wirus brązowej plamistości pomidora (TSWV) i czarną zgniliznę korzeni (Thielaviopsis basicola). Biul CLPT 1-4: GARNER W.W., ALLARD H.A Effect of the relative length of day and night and other factors of the environment on growth and reproduction in plants. J. Agric. Res. 18:

8 80 D. Laskowska GOODSPEED T.H The genus Nicotiana. Chronica Botanica. Waltham, Mass., USA: 536 ss. HEGGESTAD H.E Registration of Burley 1, Burley 2, Burley 11 A, Burley 11 B, Burley 21, Burley 37 and Burley 49 tobaccos. Crop Sci. 6: HEGGESTAD M.E., MENSER H.A Leaf spod-sensitive tobacco strain Bel-W3, a biological indicator of the air pollutant ozone. Phytopathology 52: 735. HENDERSON R.G Vamorr 48 and 50. Two new flue-cured varieties of tobacco resistant to mosaic and root rot. Virginia Agr. Exp. Sta. Bull. 427: 10. HITIER H Etude genetique des carateres Enation et Catacorolle chez Nicotiana tabacum L. Ann. Inst. Exp. Du Tabac, Bergerac 1: HOLMES F.O Inheritance of resistance to tobacco mosaic virus in tobacco. Phytopathology 28: KOELLE G Genetische analyse einer Y-virus (Rippenbraune) resistenten mutante der tabaksorte Virgin A. Der Zuchter 31: KOMARI T Genetic characterization of a double-flowered tobacco plant obtained in a transformation experiment. Theor. Appl. Genet. 80: LEA H.W Resistance of tobacco to pandemic blue mould Peronospora hyoscyami de Bary (syn. P. tabacina Adam): a historical overview. Australian J. of Experimental, Agriculture 39(1): LEGG P.D., SMEETON B.W Breeding and genetics, w: Tobacco. Production, chemistry and technology. Davis DL., Nielsen MT. (Ed.). CORESTA Blackwell Science Ltd: MILLER R.D Registration of TN 86 burley tobacco. Crop Sci. 27: MURAD L., LIM K.Y., CHRISTOPODULOU V., MATYASEK R., LICHTENSTEIN C.P., KOVARIK A., LEITCH A.R The origin of tobacco s T genome is traced to a particular lineage within Nicotiana tomentosiformis (Solanaceae). Am. J. of Botany 89: OKABE K., SCHMID G.H., STRAUB J Genetic characterization and high efficiency photosynthesis of an aurea mutant of tobacco. Plant Physiology 60: RUFTY R.C Genetics of host resistance to tobacco blue mold, w: Blue mold of tobacco. W.E. McKeen (Ed.), APS Press, USA: SMITH H.H Differential photoperiod response for interspecific gene transfers. J. Hered. 41: WARK D.C Development of flue-cured tobacco cultivars resistant to a common strain of blue mould. Tobacco Science 14: WARK D.C., WUTTKE H.H., BROUWER H.M Resistance of eight tobacco lines to blue mold in South Queensland, Australia. Tobacco Science 20: WILKINSON C.A., RUFTY R.C., SHEW H.D Inheritance of partial resistance to black root rot in burley tobacco. Plant Dis. 75: YUKAWA M., TSUDZUKI T., SUGIURA M The chloroplast genome of Nicotiana sulvestris and Nicotiana tomentosiformis: complete sequencing confirms that the Nicotiana sylvestris progenitor is the maternal genome donor of Nicotiana tabacum. Mol. Genet.

9 RÓśNORODNOŚĆ BIOLOGICZNA W KOLEKCJI Nicotiana tabacum L Genomics 275(4): Słowa kluczowe: kolekcja tytoniu, N. tabacum, odporność na choroby, mutanty, linie alloplazmatyczne Streszczenie Polimorficzny gatunek N. tabacum (tytoń szlachetny) jest waŝną rośliną przemysłową. Pochodzi z Ameryki Południowej, skąd rozprzestrzenił się na całym świecie. W trakcie uprawy tego gatunku w niejednakowych warunkach geograficznych oraz jako wynik zapotrzebowania przemysłu na surowiec tytoniowy o róŝnym zastosowaniu, wykształciły się tysiące odmian, róŝniących się cechami biologicznymi, morfologicznymi i jakościowymi. Kolekcja N. tabacum, prowadzona w Instytucie Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa - PIB w Puławach, liczy obecnie 784 obiekty. Została zebrana dzięki wymianie prób nasion z ponad 30 krajami. 31% odmian pochodzi z polskich ośrodków hodowlanych. Obiekty kolekcyjne naleŝą do ośmiu typów uŝytkowych tytoniu: papierosowego jasnego (265), basma (89), baszy-bagły (52), średniolistnego orientalnego (17), wielkolistnego (57), burley (68), cygarowego (92), papierosowego ciemnego (144). Wiele odmian charakteryzuje się genetyczną odpornością na podstawowe choroby tytoniu. W kolekcji znajdują się odmiany krótkiego dnia, mutanty chlorofilowe i morfologiczne, odmiany wskaźnikowe i wzorcowe. Interesująca jest grupa siedemnastu linii alloplazmatycznych, uzyskanych przez podstawienie cytoplazmy dzikich gatunków Nicotiana do N. tabacum lub w wyniku mutacji. Zdolność do wytwarzania nikotyny waha się u poszczególnych odmian od 0,1% do 5% suchej masy. BIOLOGICAL DIVERSITY OF Nicotiana tabacum L. GERMPLASM MAINTAINED AT THE INSTITUTE OF SOIL SCIENCE AND PLANT CULTIVATION, STATE RESEARCH INSTITUTE IN PUŁAWY Dorota Laskowska Institute of Soil Science and Plant Cultivation - State Research Institute, Puławy Key words: Nicotiana tabacum L., tobacco germplasm, disease resistance, mutants, alloplasmic lines Summary The polymorphic species N. tabacum (cultivated tobacco) is a commercially important crop. It is native to South America from where it spread across the world. Because N. tabacum is grown in a wide range of geographical locations and because of tobacco industry requirements, thousand of cultivars were developed with unique biological, morphological and quality characteristics. N. tabacum germplasm comprising

10 82 D. Laskowska 784 accessions is maintained at the Institute of Soil Science and Plant Cultivation in Puławy. Cultivars were collected by acquisitions from over 30 countries. 31% of accessions come from Polish breeding centers. Cultivars are grouped into eight types: flue cured (265), basma (89), petiolate-oriental (52), semi-oriental (17), large-leaf cultivars (57), burley (68), cigar (92), dark air-cured (144). Many cultivars were acquired on account of their genetic resistance to major diseases of tobacco. The collection comprises some short-day, chlorophyll and morphological mutants. 17 alloplasmic lines derived either from cytoplasmic mutations or by introducing alien Nicotiana cytoplasms into cultivated tobacco are of much interest. Some cultivars can be used as check or indicator varieties. The cultivars vary in genetic potential to accumulate alkaloids from nicotine-free cultivars to cultivars of 5% content of nicotine. Dr Dorota Laskowska Zakład Hodowli i Uprawy Roślin Specjalnych Instytut Uprawy NawoŜenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy ul. Czartoryskich PUŁAWY Dorota.Laskowska@iung.pulawy.pl