Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji organizmów szkodliwych dla roślin oleistych Nr obszaru 3.8 Prof. IHAR-PIB Michał Starzycki Cel pracy w 2016 r.: Podstawowym celem zadania była kompleksowa charakterystyka fitopatologiczna zmian na poziomie metabolitów i DNA wybranych patogenów oraz genotypów rzepaku o zwiększonej tolerancji na zgniliznę twardzikową i kiłę kapusty. Podstawowe cele realizowano poprzez: Przedzbiorową ocenę występowania gatunków patogenicznych porażających rzepak w warunkach pól produkcyjnych (analizy DNA). Izolowanie patotypów zgnilizny twardzikowej (Sclerotinia sclerotiorum) i kiły kapusty (Plasmodiophora brassicae) oraz sprawdzenie ich patogeniczności przy pomocy metod biochemicznych opracowanych w PMHO, IHAR PIB. Introdukcję odporności z wybranych genotypów Brassica napus wykazujących odporność na Sclerotinia sclerotiorum oraz Plasmodiophora brassicae do najlepiej plonujących form rzepaku.
Zgnilizna twardzikowa Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary Molekularna identyfikacja występowania patogenicznych grzybów wobec rzepaku techniką sekwencjonowania ITS1 ITS4. Heterogenne DNA Prawidłowy DNA Informacja o przynależności gatunkowej patogena (NCBI / BLAST). S. sclerotiorum, Katalog M. Starzycki 2016
Gatunki patogenicznych grzybów występujących w warunkach polowych w okresie przed zbiorem rzepaku 2016 Analizy DNA ITS występowania patogenicznych gatunków na rzepaku Z całej populacji izolowano grzybnię tylko z 72 izolatów, które sekwencjonowano. Pozostałe (78) stanowiły łatwe w ocenie patogeniczne grzyby z rodzaju Alternaria. Scharakteryzowano populację na następujące: Leptosphaeria sp. 46 (L. maculans 28, L. biglobosa 18), Alternaria sp. 13 (+78), Fusarium sp. 3, Sclerotinia sclerotiorum 7, heterogenne 1, Aureobasidium pullulans 1, Mucor hiemalis 1.
Analiza agresywności patotypów S. sclerotiorum w warunkach in vitro, wyrażona zdolnością do zmiany zabarwienia pożywki pod wpływem kwasu szczawiowego 2016 Małyszyn Borowo Bąków 55 50 Macierz Miesz. między. 2015 26v*47c 52 50 48 Macierz Miesz. między. 2015 30v*47c 50 Macierz Miesz. między. 2015 33v*47c 45 46 44 45 42 40 40 40 38 35 36 34 35 30 25 20 32 30 28 26 1 4 7 NowaZm2 NowaZm8 NowaZm14 10 NowaZm5 NowaZm11 NowaZm2 30 ±Błąd std ±2*Odch.std 25 20 15 1 3 5 7 9 NowaZm NowaZm2 NowaZm4 NowaZm6 NowaZm8 NowaZm10 NowaZm12 NowaZm14 ±Błąd std ±2*Odch.std 15 1 4 7 10 NowaZm2 NowaZm5 NowaZm8 NowaZm11 NowaZm14 NowaZm2 NowaZm1 ±Błąd std ±2*Odch.std 55 Macierz Miesz. między. 2015 33v*47c 50 45 40 35 30 25 20 15 MAL BOR BAK ±Błąd std ±2*Odch.std
Test Duncana dla doświadczenia DW-1 (2016) z rzepakiem podsumowanie z dwóch miejscowości: Borowa i Małyszyna. Indeksy porażenia B. napus dotyczą testów na porażenie przez Sclerotinia sclerotiorum (49 obiektów DW1, 25 - DW2, 64 - PDO) DW1 L.p. Obiekt Śr. IP 18 BRH_1042/13 0.8830 A 4 BRH_1152/13 0.8500 AB 8 BRH_1879/13 0.8500 AB 40 BKH_1/15 0.8330 ABC Grupy zgodności 29 MA_339 0.8000 ABCD 36 MA_346 0.8000 ABCD 38 MA_348 0.8000 ABCD 13 BRH_921/13 0.7830 ABCDE 12 BRH_216/13 0.7830 ABCDE 46 BKH_7/15 0.7670 ABCDEF 47 MONOLIT 0.7670 ABCDEF 9 BRH_1728/13 0.7670 ABCDEF 44 BKH_5/15 0.7670 ABCDEF 6 BRH_195/13 0.7670 ABCDEF 41 BKH_2/15 0.7670 ABCDEF 42 BKH_3/15 0.7670 ABCDEF 31 MA_341 0.7500 BCDEF 43 BKH_4/15 0.7500 BCDEF 34 MA_344 0.7500 BCDEF 32 MA_342 0.7330 BCDEFG 15 BRH_603/13 0.7330 BCDEFG 1 BRH_1872/13 0.7330 BCDEFG 35 MA_345 0.7330 BCDEFG 28 MA_338 0.7330 BCDEFG 45 BKH_6/15 0.7170 CDEFG 2 BRH_1935/13 0.7170 CDEFG 37 MA_347 0.7170 CDEFG 19 BRH_1365/13 0.7170 CDEFG 22 BRH_1154/14 0.7170 CDEFG 16 BRH_1240/13 0.7170 CDEFG 48 ES_VALEGRO 0.7000 DEFGH 26 MA_336 0.7000 DEFGH 14 BRH_1780/13 0.7000 DEFGH 20 BRH_1219/14 0.7000 DEFGH 7 BRH_1725/13 0.7000 DEFGH 10 BRH_1772/13 0.7000 DEFGH 30 MA_340 0.6830 DEFGH 25 BRH_1324/14 0.6830 DEFGH 27 MA_337 0.6670 EFGH 33 MA_343 0.6670 EFGH 11 BRH_1773/13 0.6670 EFGH 21 BRH_991/14 0.6670 EFGH 23 BRH_1049/14 0.6500 FGHI 3 BRH_1938/13 0.6500 FGHI 39 MA_349 0.6500 FGHI 24 BRH_1054/14 0.6500 FGHI 49 ARSENAL 0.6170 GHI 5 BRH_1774/13 0.5830 HI 17 BRH_1251/13 0.5330 I DW2 L.p. Obiekt Śr. IP Grupy zgodności 8 MR_4788 0.8670 A 23 MR_4793 0.8170 AB 3 MR_4652 0.8170 AB 25 MR_4766 0.8000 AB 24 ATORA F1 0.7830 AB 20 ARSENAL F1 0.7830 AB 5 MR_4606 0.7830 AB 7 214FR00522 0.7830 AB 19 MR_4714 0.7670 ABC 2 MR_4761 0.7670 ABC 18 214FR00420 0.7670 ABC 12 MR_4729 0.7500 ABC 10 EW14R0046 0.7500 ABC 9 EW14R0044 0.7330 ABC 15 MR_4777 0.7330 ABC 21 EW14R0059 0.7330 ABC 1 MR_4588 0.7330 ABC 11 CF00705 0.7170 ABC 4 EW14R0042 0.7000 BC 14 214FR00485 0.7000 BC 13 EW14R0047 0.6830 BC 17 MR_4677 0.6670 BC 6 MR_4731 0.6670 BC 16 CR00648 0.6670 BC 8 MR_4621 0.6170 C PDO L.p. Obiekt Śr. IP Grupy zgodności 52 Anisse 0.1830 A 54 Astronom 0.1750 AB 8 Brendy 0.1590 ABC 32 Mentor 0.1500 BCD 28 DK Exalte 0.1420 CDEF 22 SY Saveo 0.1380 CDEF 47 DK Exssence 0.1380 CDEF 24 DK Excellium 0.1380 CDEF 56 Arsenal 0.1340 CDEFG 3 Metys 0.1340 CDEFG 11 Atenzo 0.1330 CDEFG 61 PR46W20 0.05000 RSTUV 45 SY Medal 0.05000 RSTUV 49 Visby 0.05000 RSTUV 46 SY Polana 0.05000 RSTUV 53 Arizona 0.04600 STUV 15 Sidney 0.04600 STUV 29 Kuga 0.04600 STUV 35 Nimbus 0.04200 TUV 64 PT213 0.03800 UV 18 Amazon 0.02500 V Najodporniejsze, o niższym IP wyróżniono kolorem.
Badania patotypów Plasmodiophora brassicae 2016 r. Badano patogeniczność 3 patotypów Plasmodiophora brassicae, która była skorelowana z różną zdolnością do tworzenia wyrośli: 1/ wyrośla słabe-łańcuszkowe, 2/ wyrośla w postaci pojedynczej zgrubiałej tkanki, 3/ na pojedynczym korzeniu wiele wyrośli. Patogeniczność ich określono przy pomocy zestawu 8 gatunków wzorcowych (ECD) w 3 powtórzeniach, stosując do analizy kultury hydroponiczne.
Najsłabiej porażane były wzorce przez zarodniki pływkowe pochodzące z dużych wyrośli, które wyrastały na wielu korzeniach. Podobna liczba porażeń dotyczyła pojedynczej wyrośli. Najwięcej porażeń odnotowano z wyrośli słabych-łańcuszkowych (1 test). Patotyp 1. Patotyp 2. Patotyp 3. Wyrośla słabych-łańcuszków. Pojedyncze wyrośle. Duże wyrośla. 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Arkusz1 10v*10c 4,0 3,5 3,0 2,5 Kiła 1a 10v*10c 5 4 3 wwykres kiła 3 10v*10c 1,5 1,0 2,0 1,5 2 0,5 1,0 1 0,0-0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 ±Błąd std ±2*Odch.std Test t-studenta = 0,0015** 0,5 0,0-0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 0 ±Błąd std ±2*Odch.std -1-2 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 B. n. ECD 01 B. n. ECD 03 B.n. ECD 09 B.c. ECD 08 B. o. ECD 12 B. o. ECD 13 B. o. ECD 15 Mendel ±Błąd std ±2*Odch.std
3. Podjęto próby przeniesienia odporności poprzez krzyżowanie z wybranymi genotypami Brassica napus L. Metodą hydroponiczną mieszaniną patotypów (I, II, III) analizowano odporność 10 form (krzyżówek) w 3 powtórzeniach na porażenie przez Plasmodiophora brassicae. Najodporniejsze to: Arsenal x B.n., Lohana x B.n., Scarlett, średnio odporne: Visby x B.n., Monolit, Oriolus x B.n., Pamela x B.n., silnie porażane: DK Explicit x B.n., Brendy x B.n., Marcopolos x B.n. Ponadto na 21 odmianach rzepaku ozimego w 3 powtórzeniach nie odnotowano żadnych porażeń związanych ze zgnilizną twardzikową (Małyszyn 2016). 2,4 Kiła 4 odmianya - Kopia 11v*10c 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ±Błąd std ±2*Odch.std 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Monolit x Oriolus x Scarlett x Visby x Marcopolos x Brendy x Lohana x Arsenal DK Explicit B.n. B.n. B.n. B.n. B.n. B.n. B.n. x B.n. x B.n. Pamela x B.n. Mendel x B.n.
Wymierne rezultaty realizacji zadania Liczby patogenów występujących w warunkach polowych i ich skład ma bardzo duże znaczenie dla hodowców, a także plantatorów z uwagi na możliwy dobór najbardziej odpornych genotypów do siewu w następnym sezonie wegetacyjnym. Po rozpoznaniu patogeniczności badanych agrofagów (S. sclerotiorum i P. brassica) można z wyprzedzeniem poinformować zarówno hodowców i plantatorów o potencjalnym zagrożeniu spowodowanym przez zgniliznę twardzikową oraz kiłę kapustnych. Liczba agresywnych patotypów S. sclerotiorum porażających rzepak jest ważną informacją dla sektora rolniczego i wskazują na potencjalne zagrożenie rzepaku związane ze zgnilizną twardzikową. Użyte w badaniach techniki z zakresu sekwencjonowania DNA mogą być wykorzystane również do identyfikacji grzybów o własnościach halucynogennych (Ekspertyza dla Policji, Komenda Miejska Policji w Zielonej Górze, Podinsp. Grzegorz Czopek, ul. Partyzantów 40, 65-332 Zielona Góra, w sprawie nr RSD 227/15, 1Ds. 1976/15. Podczas XXXIII Konferencji Naukowej Rośliny Oleiste Postępy w genetyce, hodowli, technologii i analityce lipidów, wygłoszono referat pt.: Badania metabolomu roślin rzepaku Brassica napus L. zmutowanych pod wpływem pierwotnego porażenia fitoplazmami. Zaprezentowano znane choroby B. napus i podkreślono duże znaczenie gospodarcze patogena S. sclerotiorum. Na Konferencji w Rzymie wygłoszono referat dotyczący występowania patogenów rzepaku, składu populacji. Omówiono analizy sekwencjonowania DNA ITS oraz przedstawiono prace dotyczące patogeniczności S. sclerotiorum. Konferencja "ICAFBS 2016: 18th International Conference on Agricultural, Food and Biological Sciences " odbyła się w dniach od 15-16 września 2016 r. w Rzymie. Na spotkaniu przedstawiono pracę pt: Analysis of pathogen populations occurring in oilseed rape using DNA sequencing techniques ITS. Proceedings. Wykonano 2 ekspertyzy dotyczące chorób rzepaku (wielkoobszarowe plantacje).
Mierniki dla zadania 3.8 Nazwa miernika Wartość bazowa Wartość docelowa Wartość uzyskana Liczba analiz mikologicznych i oznaczeń do gatunku Liczba wykonanych testów charakteryzujących cechy chorobotwórcze zebranych izolatów patogenów Liczba zgromadzonych w kolekcjach roboczych izolatów ras, patotypów i szczepów z nowymi patogenicznościami Liczba referatów, wykładów, doniesień konferencyjnych, publikacji i raportów 150 300 150 3 6 3 20 30 10 2 4 2
Rola partnerów w realizacji zadań (ze szczególnym uwzględnieniem organów administracji publicznej) Najważniejszymi partnerami i równocześnie odbiorcami wyników są hodowcy rzepaku zatrudnieni w Spółkach Hodowli Roślin w Bąkowie, Małyszynie i Borowie oraz PHR - Tulce. Ponadto odbiorcami wyników są indywidualni plantatorzy (Sztum, Malbork, wielkoobszarowe plantacje pow. 100 ha) współpracujący w zakresie badań fitopatologicznych z IHAR-PIB w Poznaniu. Wykonano 2 ekspertyzy oraz 1 szkolenie dotyczące chorób rzepaku. Potencjalnymi partnerami powyższego zadania mogą być ODRy (zgłoszono szkolenie na ten temat na 2017 rok w IHAR-PIB Radzików)