Prof. dr hab. Helena Kubicka- Matusiewicz Prof. dr hab. Jerzy PuchalskI Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny Centrum Zachowania Różnorodności

Transkrypt

1 Prof. dr hab. Helena Kubicka- Matusiewicz Prof. dr hab. Jerzy PuchalskI Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej w Powsinie

2 Wstęp Kraje, które ratyfikowały Konwencję o różnorodności biologicznej zobowiązane są do ochrony zasobów genetycznych roślin użytkowych na rzecz zrównoważonego rolnictwa i bezpieczeństwa żywnościowego (Persson i wsp. 2006). Żyto jest jedną z ważniejszych roślin zbożowych uprawianych w Polsce na powierzchni 1,2 mln ha. Odznacza się wysoką zimotrwałością oraz odpornością na choroby i szkodniki, a także zakwaszenie gleby. Kraj nasz dysponuje zróżnicowanym materiałem genetycznym żyta. Zgromadzone zasoby genowe rodzaju Secale w banku nasion liczą ponad taksonów. Zasoby te muszą mieć odpowiednią żywotność nasion. asion.

3 Cel pracy Ocena struktury kolekcji Secale, zmienności cech agronomicznych oraz na poziomie molekularnym u wybranych form. Ocena metod przechowywania i zachowania żywotności nasion w zależności od temperatury i wilgotności.

4 Materiał Metody Pomiary biometryczne cech agronomicznych: wschody, przezimowanie, długość źdźbła i kłosa, długość i szerokość liści flagowego i podflagowego, długość osadki kłosowej, liczba nasion w kłosie i masa, mtz, odporność na mączniaka, rdze i rynchosporiozę. Obliczenia statystyczne: analiza skupień Warda i analiza PCA Sprawdzenie żywotności ziaren w latach Analiza molekularna pojedynków pokoleń F 2 Dwa systemy markerowe: SSR i ISSR (genotypy o zmienionym typie wzrostu) i SSR (chlorofilowymi zmianami) technika PCR przy użyciu par starterów SSR, w tym 117 z pracy Hackauffa i Wehlinga (2002) i 11 z pracy Saal a i Wricke (1999), program reakcji PCR wg Pillen a (2000). Do analizy 7 linii karłowych i F 2 użyto 72 startery ISSR o długości od 12 do 19 par zasad.

5 Struktura kolekcji żyta Secale uprawne ozime Secale uprawne jare Dzikie gatunki Secale Dzikie gatunki pokrewne Secale

6 Hierarchiczna analiza skupień Warda analiza wybranych form pod względem 15 cech Legenda: Odległość wiąz L103 Dz_S1 L359 k-2 k-5 L318 L147 S3_97 L29 L176 68k bjz bjzz F2_29_4 L96 n.segr M15 L208 M176 L71 J178 L9 1 grupa: P, J, P, DZ, J, J, P, P, DZ, P 2 grupa: DS, DZ, P, R, R 3 grupa: S, J, S, J, DS, Ch

7 6 Cecha długość źdźbła Średnie dla grup Raze m L9 długość kłosa liczba pięterek w kłosie liczba ziarniaków w kłosie masa ziarniaków w kłosie masa 1000 ziarniaków długość liści (1) długość liści (2) długość liści (3) szerokość liści (1) szerokość liści (2) Czynn. 2: 18.71% L29 L318 L176 bjzz F2_29_4 L96 L147 68k bjz k-5 k-2 S3_97 L103 Dz_S1 M15 L208 n.segr J178 L359 M176 L71 szerokość liści (3) powierzchnia liści na źdźbło krzewistość powierzchnia liści na roślinę Czynn. 1: 49.31%

8

9 Test na kiełkowanie ziarniaków i przechowywanie

10 Żywotność ziarniaków u wybranych obiektów Secale Nazwa obiektu Zdolność kiełkowania ziarniaków w % 1993r. 2003r. 2013r. Dzikie gatunki Formy lokalne Odmiany Linie wsobne Ziarniaki żyta zachowują żywotność tylko przez 3 lata po zbiorze.

11 Analiza molekularna Pokolenie Systemy markerowe - startery F 2 (Jż x L79) F 2 (Jż x L299) F 2 (Kn x kn) SSR 13 par (SCM0021, SCM0031, SCM0032, SCM0046, SCM0050, SCM0077, SCM0087, SCM0091, SCM0095, SCM0107, SCM0116, SCM0126, SCM0135, SCM43) 11 par (SCM0029, SCM0031, SCM0032, SCM0046, SCM0050, SCM0078, SCM0087, SCM0090, SCM0092, SCM0126, SCM43) 9 par (SCM0003, SCM0010, SCM0019, SCM0047, SCM0063, SCM0078, SCM0092, SCM00107, SCM0142) ISSR 22 (P1, P3, P7, P8, P11, P14, P16, P20, P31, P33, P35, SCIM808, SCIM812, SCIM815, SCIM840, SCIM844, SCIM847, SCIM856, SCIM881, P1p, P38p, P67) 20 (P3,P7, P8, P11,P20, P26, P28, P31, P35, SCIM808, SCIM815, SCIM819, SCIM822, SCIM823, SCIM840, SCIM844, SCIM846, SCIM881, P1p, P38p) 28 (P4, P7, P11, P20, P25, P26, P29, P31, P33, P35, SCIM811, SCIM812, SCIM814, SCIM815, SCIM819, SCIM822, SCIM823, SCIM827,, SCIM840, SCIM841, SCIM844, SCIM845, SCIM847, SCIM856, SCIM881, P38p, P67) F 2 (Mk x mk) 1 para (SCM102) 12 (P1, P3,P6, P35, SCIM815, SCIM819, SCIM822, SCIM840, SCIM841, SCIM844, P38p, P67) F 2 (D85 x chlp) F 2 (D855 x L419) 16 par (SCM0003, SCM0007, SCM0029, SCM0030, SCM0031, SCM0033, SCM0038, SCM00041, SCM0049,, SCM0061, SCM0068, SCM0098, SCM0116, SCM0135,SCM43, SCM75) 17 par (SCM0003, SCM0007, SCM0010, SCM0030, SCM0031, SCM00041, SCM0046, SCM0047, SCM0049, SCM0063, SCM0068, SCM0078, SCM0082, SCM0103, SCM0116, SCM0135, SCM0139), - -

12 Wnioski 1. Kolekcja Secale w Polskiej Akademii Nauk Ogrodzie Botanicznym-CZRB w Powsinie liczy 2639 obiektów, w tym gatunki dzikie, formy lokalne, odmiany, linie wsobne i hodowlane. 2. Zgromadzone w kolekcji obiekty żyta charakteryzują się znaczną różnorodnością genotypów i mogą być wykorzystane w hodowli. 3. Opracowana metoda przechowywania nasion żyta w niskich temperaturach przedłuża ich żywotność. Dzięki temu nasiona tego gatunku mogą być przechowywane w niskich temperaturach ponad 20 lat.

13 Dziękuję za uwagę