KOLEKCJA RODZAJU NICOTIANA ŹRÓDŁEM CENNEJ ZMIENNOŚCI GENETYCZNEJ ANNA DEPTA, TERESA DOROSZEWSKA

Transkrypt

1 KOLEKCJA RODZAJU NICOTIANA ŹRÓDŁEM CENNEJ ZMIENNOŚCI GENETYCZNEJ ANNA DEPTA, TERESA DOROSZEWSKA

2 Rodzaj Nicotiana: Należy do rodziny Solanaceae; Pod względem wielkości zajmuje 6 miejsce z ponad 70 gatunkami; Jego wiek szacowany jest na milionów lat; Nazwa rodzaju Nicotiana związana jest z osobą francuskiego dyplomaty Jeana Nicota, który w XVI wieku przywiózł nasiona tytoniu z Portugalii do Francji; Zainteresowanie rodzajem Nicotiana było widoczne już w XVIII wieku za sprawą Linneusza, który po raz pierwszy opisał cztery gatunki: N. glutinosa, N. tabacum, N. rustica i N paniculata;

3 Podrodzaj: Rustica Sekcja: Paniculatae Nicotiana glauca Graham Nicotiana paniculata L. Nicotiana knightiana Goodspeed Nicotiana solanifolia Walpers Nicotiana benavidesii Goodspeed Nicotiana cordifolia Philippi Nicotiana raimondii Macbride Sekcja: Thyrsiflorae Nicotiana thyrsiflora Bitter ex Goodspeed Sekcja: Rusticae Nicotiana rustica L. Podrodzaj: Tabacum Sekcja: Tomentosae Nicotiana tomentosa Ruiz & Pavon Nicotiana tomentosiformis Goodspeed Nicotiana otophora Grisebach Nicotiana kawakamii Y. Ohashi Nicotiana setchellii Goodspeed Nicotiana glutinosa L. Sekcja: Genuinae Nicotiana tabacum L. Podrodzaj: Petunioides Sekcja: Undulatae Nicotiana undulata Ruiz & Pavon Nicotiana arentsii Goodspeed Nicotiana wigandioides Koch & Fintelmann Sekcja: Trigonophyllae Nicotiana trigonophylla Dunal Nicotiana palmeri Gray Sekcja: Alatae Nicotiana sylvestris Spegazzini & Comes Nicotiana langsdorffii Weinmann Nicotiana alata Link & Otto Nicotiana alata var. alba Nicotiana alata var. grandiflora Nicotiana forgetiana Hort. Ex Hemsley Nicotiana bonariensis Lehmann Nicotiana longiflora Cavanilles Nicotiana plumbaginifolia Viviani Sekcja: Repandae Nicotiana repanda Willdenow ex Lehmann Nicotiana stoctonii Brandegee Nicotiana nesophila Johnston Sekcja: Noctiflorae Nicotiana noctiflora Hooker Nicotiana petunioides (Grisebach) Millan Nicotiana acaulis Spegazzini Nicotiana ameghinoi Spegazzini Sekcja: Acuminatae Nicotiana acuminata (Graham) Hooker Nicotiana pauciflora Remy Nicotiana attenuata Torrey ex Watson Nicotiana longibracteata Philippi Nicotiana miersii Remy Nicotiana corymbosa Remy Nicotiana linearis Philippi Nicotiana spegazzinii Millan Systematyka rodzaju Nicotiana według Goodspeeda (1954) Sekcja: Bigelovianae Nicotiana bigelovii (Torrey) Watson Nicotiana clevelandii Gray Sekcja: Nudicaules Nicotiana nudicaulis Watson Sekcja: Suaveolentes Nicotiana benthamiana Domin Nicotiana umbratica Burbidge Nicotiana cavicola Burbidge Nicotiana debneyi Domin Nicotiana gossei Domin Nicotiana amplexicaulis Burbidge Nicotiana maritima Wheeler Nicotiana velutina Wheeler Nicotiana hesperis Burbidge Nicotiana occidentalis Wheeler Nicotiana simulans Burbidge Nicotiana megalosiphon Heurck & Mueller Arg. Nicotiana rotundifolia Lindley Nicotiana excelsior J. M. Black Nicotiana suaveolens Lehmann Nicotiana ingulba J. M. Black Nicotiana exigua Wheeler Nicotiana goodspeedii Wheeler Nicotiana rosulata (S. Moore) Domin Nicotiana fragrans Hooker Nicotiana africana Merxmüller & Buttler Nicotiana stenocarpa Wheeler Nicotiana wuttkei Clarkson & Symon Nicotiana eastii Kostoff

4 Sekcja: Alatae Nicotiana alata Link and Otto; Nicotiana azambujae L.B. Smith and Downs; Nicotiana bonariensis Lehm.; Nicotiana forgetiana Hemsl.; Nicotiana langsdorffii Weinm.; Nicotiana longiflora Cav.; Nicotiana mutabilis Stehmann and Samir; Nicotiana plumbaginifolia L. Sekcja: Nicotiana Nicotiana tabacum L. SekcjaNoctiflorae Nicotiana acaulis Speg.; Nicotiana ameghinoi Speg.; Nicotiana glauca Graham; Nicotiana noctiflora Hook; Nicotiana paa Mart. Crov.; Nicotiana petuniodes (Griseb.) Millán SekcjaPaniculatae Nicotiana benavidesii Goodsp.; Nicotiana cordifolia Phil.; Nicotiana cutleri D Arcy; Nicotiana knightiana Goodsp.; Nicotiana paniculata L.; Nicotiana raimondii J.F. Macbr.; Nicotiana solanifolia Walp. Sekcja: Petunioides Nicotiana acuminata (Graham) Hook.; Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson Nicotiana corymbosa J.Rémy; Nicotiana linearis Phil; Nicotiana longibracteata Phil.; Nicotiana miersii J. Rémy; Nicotiana pauciflora J. Rémy; Nicotiana spegazzinii Millán Sekcja: Polydicliae Nicotiana clevelandii A. Gray; Nicotiana quadrivalvis Pursh Sekcja: Repandae Nicotiana nesophila I.M. Johnston; Nicotiana nudicaulis S. Watson; Nicotiana repanda Willd.; Nicotiana stocktonii Brandegee Sekcja: Rusticae Nicotiana rustica L. Sekcja: Suaveolentes Nicotiana africana Merxm.; Nicotiana amplexicaulis N.T.Burb.; Nicotiana benthamiana Domin; Nicotiana burbidgeae Symon; Nicotiana cavicola N.T.Burb.; Nicotiana debneyi Domin; Nicotiana excelsior (J.M.Black) J.M.Black; Nicotiana exigua H.-M.Wheeler; Nicotiana fragrans Hooker; Nicotiana goodspeedii H.-M.Wheeler; Nicotiana gossei Domin; Nicotiana hesperis N.T.Burb.; Nicotiana heterantha Kenneally and Symon; Nicotiana ingulba J.M.Black; Nicotiana maritima H.-M.Wheeler; Nicotiana megalosiphon Van Huerck and Müll.Arg.; Nicotiana occidentalis H.-M.Wheeler; Nicotiana rosulata (S. Moore) Domin; Nicotiana rotundifolia Lindl.; Nicotiana simulans N.T.Burb.; Nicotiana stenocarpa H.-M.Wheeler; Nicotiana suaveolens Lehm; Nicotiana truncata D.E. Symon; Nicotiana umbratica N.T.Burb.; Nicotiana velutina H.-M.Wheeler; Nicotiana wuttkei Clarkson and Symon Systematyka rodzaju Nicotiana według Knapp i wsp. (2004) Sekcja: Sylvestres Nicotiana sylvestris Speg. and Comes Sekcja: Tomentosae Nicotiana kawakamii Y. Ohashi; Nicotiana otophora Griseb.; Nicotiana setchellii Goodsp.; Nicotiana tomentosa Ruiz and Pav.; Nicotiana tomentosiformis Goodsp. Sekcja: Trigonophyllae Nicotiana obtusifolia M. Martens and Galeotti; Nicotiana palmeri A. Gray Sekcja: Undulatae Nicotiana arentsii Goodsp.; Nicotiana glutinosa L.; Nicotiana thrysiflora Bitter ex Goodsp.; Nicotiana undulata Ruiz and Pav.; Nicotiana wigandioides Koch and Fintelm.

5 Naturalne występowanie gatunków z rodzaju Nicotiana Tabacum Rustica Petunioides * Według systematyki Goodspeeda

6 Kolekcja Nicotiana zgromadzona w IUNG-PIB: Gromadzenie zasobów genowych rodzaju Nicotiana rozpoczął prof. Lucjan Kaznowski w latach dwudziestych ubiegłego wieku w ówczesnym Państwowym Instytucie Naukowym Gospodarstwa Wiejskiego w Puławach Nasiona gatunków Nicotiana zostały pozyskane od wielu Instytutów Naukowych na świecie, m.in. od: Instytutu Tytoniowego w Bergerac we Francji Wszechzwiązkowego Instytutu Tytoniu i Machorki w Krasnodarze w ZSRR Instytutu Badań Rolniczych w Beltsville w USA Istniejąca obecnie w Instytucie Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowym Instytucie Naukowym w Puławach kolekcja rodzaju Nicotiana jest jedną z większych na świecie Prace dotyczące kolekcji Nicotiana koordynowane są przez Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych z siedzibą w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie

7 Kolekcja Nicotiana zgromadzona w IUNG-PIB: Obiekty 145 Gatunki 64 Formy tetraploidalne 8 Formy N. alata 7 Odmiany botaniczne N. tabacum 9 Odmiany botaniczne N. rustica 12 Odmiany botaniczne N. bigelovii 5 Mieszańce 6

8 Kolekcja Nicotiana stanowi bardzo bogaty i zróżnicowany materiał pod względem cech: filogenetycznych botanicznych cytogenetycznych zdolności krzyżowania odporności na czynniki biotyczne i abiotyczne składu chemicznego (zawartość alkaloidów i in.)

9 Cytoplazmatyczna męska sterylność Lp. Źródło podstawionej obcej cytoplazmy (Berbeć, 1998) Pochodzenie 1 N. amplexicaulis IUNG Puławy, Polska 2 N. bigelovii TRB, Harare, Zimbabwe 3 N. debneyi IUNG Puławy, Polska 4 N. eastii IUNG Puławy, Polska 5 N. exigua IUNG Puławy, Polska 6 N. glauca IUNG Puławy, Polska 7 N. glutinosa WITIM Krasnodar, Rosja 8 N. goodspeedii TRB, Harare, Zimbabwe 9 N. knightiana IUNG Puławy, Polska 10 N. megalosiphon WITIM Krasnodar, Rosja 11 N. occidentalis WITIM Krasnodar, Rosja 12 N. plumbaginifolia WITIM Krasnodar, Rosja 13 N. raimondii I IUNG Puławy, Polska 14 N. raimondii II IUNG Puławy, Polska 15 N. suaveolens TRB, Harare, Zimbabwe 16 N. tabacum IUNG Puławy, Polska 17 N. undulata WITIM Krasnodar, Rosja Formy alloplazmatyczne N. tabacum odmiany Zamojska 4 w kolekcji IUNG w Puławach

10 Sposób zapylania: Większość gatunków Nicotiana wykazuje zdolność do samozapylenia Do gatunków samoniezgodnych należą: N. alata, N. forgetiana, N. bonariensis, N. noctiflora, N. petunioides i N. nudicaulis N. alata 2n=18 N. forgetiana 2n=18 N. petunioides 2n=24 N. nudicaulis 2n=48

11 Fotoperiodyzm reakcja na zmieniający się sezonowo względną długość dnia i nocy: Rośliny dnia długiego 51 gatunków rośliny jednoroczne Rośliny dnia krótkiego 14 gatunków rośliny wieloletnie Rośliny neutralne 1 gatunek roślina wieloletnia *dla 10 gatunków fotoperiodyzm nie został określony

12 Alkaloidy główne: Nikotyna % gatunków rodzaju Nicotiana Nornikotyna 30-40% gatunków Anabazyna jako główny alkaloid występuje u 3 gatunków (N. glauca, N. petunioides, N. debneyi), zaś u innych stwierdzono jej obecność jako drugiego alkaloida Anatabina nie jest głównym alkaloidem, ale niektóre gatunki gromadzą jej spore ilości

13 Sekcja: Alatae 8 gatunków N. alata N. forgetiana 2n=18 2n=18

14 Sekcja: Alatae 8 gatunków N. longiflora 2n = 20 N. langsdorfii 2n = 18

15 Sekcja: Nicotiana 1 gatunek; 9 odmian botanicznych N. tabacum artropurpurea grandiflora N. tabacum auriculata N. tabacum petiolaris N. tabacum chinensis N. tabacum gigantea N. tabacum 2n=48

16 Sekcja: Noctiflorae 6 gatunków N. glauca 2n = 24 N. petunioides 2n = 24 N. noctiflora 2n = 24

17 Sekcja: Paniculatae 7 gatunków N. benavidesii 2n=24 N. paniculata 2n=24 N. knightiana 2n=24 N. raimondii 2n = 24 N. cordifolia 2n=24 N. solanifolia 2n=24

18 Sekcja: Petunioides 8 gatunków N. linearis 2n=24 N. miersii 2n=24 N. attenuata 2n=24 N. corymbosa 2n=24 N. acuminata 2n=24 N. pauciflora 2n=24

19 Sekcja: Polydicliae 2 gatunki N. quadrivalvis var. bigelovii N. quadrivalvis var. quadrivalvis N. quadrivalvis var. wallacei N. quadrivalvis = N. bigelovii 2n = 48

20 N. clevelandii 2n = 48

21 Sekcja: Repandae 4 gatunki N. nudicaulis 2n = 48 N. nesophila 2n = 48 N. stoctonii 2n = 48

22 N. repanda di i tetra 2n = 48; 2n=96

23 Sekcja: Rusticae 1 gatunek, 12 odmian botanicznych N. rustica cerinthoides N. rustica chlorotica N. rustica eischfeldii N. rustica humilis N. rustica neuchestii N. rustica pavinii N. rustica texana 2n = 48

24 Sekcja: Suaveolentes 27 gatunków N. umbratica 2n=46 N. eastii 2n=64 N. debneyi 2n=48 N. occidentalis 2n=42 N. africana 2n=46 N. suaveolens 2n=32

25 Sekcja: Sylvestres 1 gatunek N. sylvestris 2n = 24

26 Sekcja: Tomentosae 5 gatunków N. tomentosiformis 2n = 24 N. otophora 2n=24

27 Sekcja: Trigonophyllae 2 gatunki N. obtusifolia =N. trigonophylla 2n = 24 N. palmerii di i tetra 2n = 24; 2n=48

28 Sekcja: Undulatae 5 gatunków N. glutinosa 2n = 24 N. thyrsiflora 2n = 24 N. wigandioides 2n = 24 N. unulata 2n = 24 N. arentsii 2n = 48

29 Więcej informacji na temat walorów dzikich krewniaków tytoniu w książce pt Album gatunków rodzaju Nicotiana do nabycia w Instytucie Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa-Państwowym Instytucie Badawczym w Puławach.

30 Dziękuję za uwagę