Odmiany mieszańcowe rzepaku osiągnięcia i perspektywy

Podobne dokumenty
Badania nad metodą hodowli linii restorerów dla genowo-cytoplazmatycznej męskiej niepłodności typu CMS ogura u rzepaku ozimego*

Tom XXII Rośliny Oleiste 2001

Zawartość glukozynolanów w nasionach siewnych i konsumpcyjnych odmian mieszańcowych rzepaku ozimego z cytoplazmą CMS ogura

Ocena plonowania i cech jakościowych różnego typu odmian mieszańcowych rzepaku ozimego

Charakterystyka linii CMS ogura rzepaku ozimego i ich linii rekurencyjnych

Tom XX Rośliny Oleiste Franciszek Wielebski, Marek Wójtowicz Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Roślin Oleistych w Poznaniu

Tom XXII Rośliny Oleiste Iwona Bartkowiak-Broda Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Roślin Oleistych w Poznaniu

Hodowla dopełniaczy i restorerów dla systemu cms-t. timopheevi u pszenżyta jarego

Ogólna zdolność kombinacyjna wybranych linii wsobnych i efekty heterozji mieszańców F 1 rzepaku ozimego

Double low restorer lines of winter rapeseed for CMS ogura system

Mieszańcowe i populacyjne odmiany rzepaku: jaką wybrać?

Tom XXII Rośliny Oleiste Franciszek Wielebski, Marek Wójtowicz Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Roślin Oleistych w Poznaniu

Hodowla roślin genetyka stosowana

Hurtownia Materiałów Przemysłowych. FAZOT Więtczak i Wspólnicy Sp. Jawna Gnojno 30A Kutno

Frekwencja genotypów dopełniających i restorujących dla systemu cms-t. timopheevi u pszenżyta ozimego

Otrzymywanie nasion mieszańcowych pszenżyta ozimego w siewie pasowym linii cms i restorera oraz w mieszaninach tych form

Perspektywy badań nad rzepakiem i jego hodowlą

Charakterystyka podwojonych haploidów rzepaku ozimego uzyskanych z odmiany Bor

Wykorzystanie heterozji w hodowli pszenicy

Tom XXII Rośliny Oleiste Marek Wójtowicz, Franciszek Wielebski Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Roślin Oleistych w Poznaniu

Materiał siewny: RZEPAK Odmiany: mieszańcowe i populacyjne. Hurtownia Materiałów Przemysłowych. FAZOT Więtczak i Wspólnicy Sp.

Numer zadania 2.7. pt Poszerzanie puli genetycznej roślin oleistych dla przetwórstwa rplno-spożywczego i innycj gałęzi przemysłu

Struktura plonu wybranych linii wsobnych żyta ozimego

A new RAPD marker identifying restorer lines for CMS ogura system

Dwadzieścia lat od pierwszej rejestracji odmiany rzepaku ozimego firmy NPZ-Lembke w Polsce

Mutacja typu Virescens u rzepaku ozimego Brassica napus L.

Metoda bezpośredniego uzyskiwania podwojonych haploidów z mikrospor zarodków rzepaku ozimego (Brassica napus L.)

Wzajemny związek postępu w agrotechnice i hodowli rzepaku ozimego

Analiza genetyczna zawartości kwasów tłuszczowych w liniach DH rzepaku ozimego

WSTĘPNA CHARAKTERYSTYKA ROŚLIN MIESZAŃCÓW RZEPAKU JAREGO Bogusław Szot, Tadeusz Rudko

Skuteczność oceny plonowania na podstawie doświadczeń polowych z rzepakiem ozimym o różnej liczbie powtórzeń

OFERTA NA NASIONA RZEPAKU. Odmiany liniowe (ceny netto/jedn. 2,0 mln nasion/3ha*)

Identyfikacja donorów genów przywracających męską płodność u mieszańców żyta ze sterylizującą cytoplazmą Pampa

W 2014 komisja rejestrowa COBORU zarejestrowała aż 4 odmiany mieszańcowe rzepaku Syngenta. Są to odmiany: SY Saveo, SY Alister, SY Polana, SY Samoa.

Depresja inbredowa i heterozja

Postępy prac nad tworzeniem gorczycy białej podwójnie ulepszonej

Badanie samosiewów rzepaku, ocena glebowego banku nasion oraz przechodzenie nasion rzepaku we wtórny stan spoczynku

Katarzyna Sosnowska. Rozszerzanie puli genowej Brassica napus L. poprzez resyntezę rzepaku ozimego

Przywracanie płodności pyłku u mieszańców żyta CMS-Pampa restorer

Działania prowadzone w ramach zadania

Numer zadania 4.3. pt Oszacowanie możliwości koegzystencji upraw różnych typów odmian rzepaku ozimego w warunkach agroklimatycznych Polski

Rzepak ozimy. Odmiany mieszańcowe. Odmiany liniowe. 1. Bellevue. 2. Aixer. 3. Patron. 1. InV 1165 NOWOŚĆ! 2. InV 1120 NOWOŚĆ! 3. InV 1024 NOWOŚĆ!

Numer zadania 4.3. pt Oszacowanie możliwości koegzystencji upraw różnych typów odmian rzepaku ozimego w warunkach agroklimatycznych Polski

Reakcja różnych form hodowlanych rzepaku ozimego na termin i gęstość siewu II. Plon nasion i jego składowe

RzEpAK. KATAlOG 2016

Zmienność wykształcenia pylników w obrębie roślin pszenżyta ozimego z cytoplazmą Triticum timopheevi *

Przedmowa 9 Początki hodowli i oceny odmian roślin warzywnych w Polsce Hodowla roślin kapustnych Znaczenie gospodarcze Systematy

Wstęp. Rzepak ozimy, jest obok kukurydzy gatunkiem strategicznym dla EURALIS.

Postępy w badaniach nad genetyką i hodowlą rzepaku (Brassica napus L.)

Pszenżyto: w czym tkwi jego fenomen?

Żyto ozime mieszańcowe SU PERFORMER

Postęp biologiczny i jego znaczenie w produkcji rzepaku w Polsce i województwie podkarpackim

Rzepak hybrydowy czy populacyjny?

Żyto KWS Vinetto. Pakiet korzystnych cech - wysoki plon ziarna, dobra odporność na wyleganie, korzystny profil zdrowotnościowy

co pozwala im lepiej wykorzystywać wodę i składniki pokarmowe. Cena materiału siewnego takich odmian jest niestety wyższa.

OFERTA HANDLOWA RZEPAK 2017

Rzepak ozimy nowe odmiany. Bazalt (d. BKH 4213) Odmiana populacyjna

Doubled haploids in oilseed rape (Brassica napus L.) breeding

Tom XIX Rośliny Oleiste Prace naukowe i przeglądowe Original papers and reviews

Nowe odmiany rzepaku ozimego - jakie mają geny?

OFERTA NA NASIONA RZEPAKU Odmiany liniowe (ceny netto/jedn. 2,0 mln nasion/3ha*)

Definicje autora, twórcy i hodowcy odmiany rośliny uprawnej w ustawodawstwie polskim

RZEPAK OZIMY. Rzepak ozimy jest obok kukurydzy gatunkiem strategicznym dla EURALIS.

RZEPAK OZIMY. Rzepak ozimy, jest obok kukurydzy gatunkiem strategicznym dla EURALIS.

Rzepak ozimy i jary. Z dobrych nasion dobry plon. Nasiona rzepaku optymalnie dostosowane do polskich warunków.

Recent state and trends in breeding of winter rapeseed in the Czech Republic

Zdolność kombinacyjna odmian lnu oleistego pod względem cech plonotwórczych

Metody statystyczne dla oceny mieszańców i ich linii rodzicielskich na podstawie serii doświadczeń jednopowtórzeniowych z wzorcami *

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA. w 2011 roku

Opracowała: Krystyna Bruździak SDOO Przecław. 13. Soja

Odmiany. coraz powszechniej. Rosnące zainteresowanie nimi poświadcza fakt, że 12 z 16

Bamberka zeroerukowa gorczyca biała

Analiza zróżnicowania genetycznego komponentów mieszańców żyta

Rzepak ozimy. RzepaQ KWS kluczem do Twojego sukcesu

Pierwsza stacja hodowli roślin BASF otwarta!

Ocena postępu biologicznego w hodowli rzepaku ozimego (Brassica napus L.)

DOBÓR. Kojarzenie, depresja inbredowa, krzyżowanie, heterozja

Zróżnicowanie zdolności do przywracania płodności wśród linii męskosterylnych żyta z cytoplazmą Pampa

Autoreferat Opis dorobku i osiągnięć naukowych

Rzepak jary. Uwagi ogólne

Rzepak. Katalog 2015

Tab. 89. Rzepak jary. Warunki agrotechniczne doświadczeń. Rok zbioru 2013

Spis treści Część I. Genetyczne podstawy hodowli roślin 1. Molekularne podstawy dziedziczenia cech Dariusz Crzebelus, Adeta Adamus, Maria Klein

Możliwość uprawy rzepaku jarego po wymarzniętej plantacji rzepaku ozimego

Autorzy: dr Piotr Kamiński dr Marzena Nowakowska mgr Renata Nowak

Reakcja rzepaku jarego na herbicydy na polu zachwaszczonym i bez chwastów

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA. w 2012 roku

TOM XXXI ROŚLINY OLEISTE OILSEED CROPS 2010

Dawne odmiany populacyjne kukurydzy dla rolnictwa ekologicznego

RZEPAK OZIMY PRZEWODNIK

Identyfikacja genotypów przywracających płodność mieszańców z cytoplazmą Pampa wśród linii wsobnych żyta o różnym pochodzeniu

Nauka Przyroda Technologie

PR45D03. Produkt z Katalogu Wspólnotowego, w doświadczeniach firmy Pioneer w Polsce. Wczesność kwitnienia Zawartość oleju: Zawartość glukozynolanów:

Autoreferat w języku polskim. Załącznik 2

Możliwości poszerzania zmienności genetycznej u Brassica napus L.

Tom XXII Rośliny Oleiste Prace naukowe i przeglądowe Original papers and reviews

Tab.92. Rzepak jary. Warunki agrotechniczne doświadczeń. Rok zbioru 2014

Ocena jakościowa odmian rzepaku ozimego za lata

Oczywisty wybór! Dańkowskie GRANAT

Interakcja odmian pszenicy ozimej w zmiennych warunkach środowiskowych na podstawie wyników badań ankietowych

Transkrypt:

Tom XIX Rośliny Oleiste 1998 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Zakład Roślin Oleistych w Poznaniu Odmiany mieszańcowe rzepaku osiągnięcia i perspektywy Rapeseed hybrid varieties achievements and perspectives Jednym z głównych zadań w hodowli rzepaku jest tworzenie odmian mieszańcowych. W wyniku prowadzonych od 25 lat badań w świecie uzyskano systemy genetycznej i genowo-cytoplazmatycznej męskiej niepłodności kontrolujące zapylanie krzyżowe u rzepaku. Spowodowało to pojawienie się w badaniach rejestrowych i na rynku pierwszych odmian mieszańcowych. W doniesieniu przedstawiono: systemy kontrolujące zapylanie krzyżowe u rzepaku, typy odmian mieszańcowych, schematy produkcji nasion mieszańcowych, metody hodowli i wydajność mieszańców oraz zasięg ich uprawy. One of the main targets in oilseed rape breeding is to produce hybrid varieties. New genetic and gene-cytoplasmic male sterility systems controlling cross pollination were developed as a result of investigations conducted for 25 years in the world. In consequence first hybrid varieties appeared in official trials and on the market. In this paper the following topics were presented: hybridization systems, varietal types, hybrid seed production designs, breeding methodologies, hybrid performance and hybrid market situation. Wstęp W ostatnich latach pojawiły się w świecie w uprawie pierwsze odmiany mieszańcowe rzepaku. Do niedawna jedynymi uprawianymi odmianami rzepaku ozimego i jarego były odmiany populacyjne oparte na szerokiej bazie genetycznej albo linie czyste pochodzące z selekcji linii wsobnych lub podwojonych haploidów. Stwierdzenie przez licznych badaczy na różnym materiale hodowlanym występowania efektu heterozji w pierwszym pokoleniu mieszańcowym F 1 oraz odkrycie systemów blokujących samozapylenie u rzepaku spowodowało rozwój w ostatnim 25-leciu intensywnych prac nad uzyskaniem odmian mieszańcowych. W tym samym czasie rozwijała się także hodowla jakościowa rzepaku, co spowodowało, że przesłanką do podjęcia prac nad odmianami mieszańcowymi był nie tylko wysoki efekt heterozji w plonie nasion, ale także różne możliwości wykorzystania oleju na cele spożywcze i niespożywcze (oleje, smary, olej napędowy i inne produkty ekologiczne), możliwość szerokiego wykorzystania śruty na paszę dla zwierząt gospodarskich, a także do produkcji materiałów łatwo ulegających biologicznemu rozkładowi, na nawóz, opał.

360 Jedną z możliwości podniesienia opłacalności uprawy rzepaku oraz pozyskiwania produktów z tej rośliny jest znaczne podniesienie plenności odmian. Możliwe jest to głównie poprzez hodowlę odmian mieszańcowych ze względu na osiągalny znaczny efekt heterozji w plonie nasion. Średnio plonowanie nasion w pokoleniu F 1 może być wyższe o 20 do 40% w porównaniu do plonowania form rodzicielskich, co stwierdzono na podstawie wielu badań. Także uprawiane już w świecie pierwsze odmiany mieszańcowe plonują o około 10 do 20% wyżej niż najlepsze odmiany populacyjne. Uprawa odmian mieszańcowych powoli rozszerza się w Chinach, Kanadzie oraz w Europie. Prowadzonych jest wiele prac nad doskonaleniem metod produkcji nasion mieszańcowych oraz nowoczesnych metod selekcji optymalnych komponentów mieszańców. Dlatego też należy spodziewać się, że ze względu na wyższą plenność odmiany mieszańcowe będą wdrażane coraz szerzej do uprawy. Genetyczne systemy blokujące samozapylenie u rzepaku Najważniejszym elementem w badaniach nad możliwościami otrzymania odmian mieszańcowych było znalezienie genetycznych systemów blokujących samozapylenie u rzepaku. Rzepak bowiem jest rośliną częściowo obco-, częściowo samopylną. Stopień obcozapylenia jest bardzo różny w zależności od odmian i waha się od 5 do około 30%. Dla uzyskania w pełni mieszańcowego pokolenia F 1 konieczne jest wprowadzenie do hodowli systemu kontrolowanego zapylania krzyżowego. U rzepaku jest to możliwe poprzez zastosowanie genetycznych metod, takich jak: samoniezgodność (SI), genowo-cytoplazmatyczna męska niepłodność (CMS), genetyczna męska niepłodność (GMS). Systemy wykorzystywane w świecie Najszerzej do tworzenia odmian mieszańcowych wykorzystywane są systemy genowo-cytoplazmatycznej męskiej niepłodności. Przebadano wiele systemów, z których żaden nie jest doskonały, ponieważ najczęściej występują problemy związane z niestabilnością ekspresji męskiej niepłodności, a więc z selekcją genotypów utrzymujących dany typ CMS lub brak genów restorerów w obrębie gatunku Brassica napus (tab. 1). Najczęściej odmiany mieszańcowe tworzone są obecnie w oparciu o: CMS ogura, CMS polima, MSL NPZ Lembke.

Odmiany mieszańcowe rzepaku... 361 Tabela 1 Charakterystyka systemów genowo-cytoplazmatycznej męskiej niepłodności u rzepaku Characteristics of gene-cytoplasmic male sterility systems in rapeseed Źródła CMS CMS sources dopełniających maintainers Częstość występowania genotypów Frequency of genotype occurrence częściowo dopełniających lub restorujących partly maintaining or restoring Mieszańce wewnątrzgatunkowe Intraspecific hybrids restorerów restorers CMS napus B. napus B. napus odmiana variety Bronowski bardzo niska very low CMS campestris B. campestris B. campestris (dziki rzepik wild rapa) Mieszańce międzygatunkowe Interspecific hybrids CMS muralis Diplotaxis muralis B. campestris odmiana variety Yukina CMS nigra B. nigra B. oleracea brak absent Mutacje spontaniczne lub niekontrolowane krzyżowanie Spontaneous mutations or uncontrolled crossings CMS polima B. napus jara odmiana Polima spring variety Polima bardzo niska very low CMS juncea B. juncea średnia medium średnia medium brak absent CMS ogura Raphanus sativus brak absent występuje u R. sativus occur in R. sativus CMS MSL B. napus Ponadto do hodowli odmian mieszańcowych może być wykorzystywana genetyczna męska niepłodność Seedlink TM PGS System uzyskana w wyniku transformacji genetycznej. Pierwszą odmianę mieszańcową rzepaku jarego PGS 3850 utworzoną w oparciu o ten system dopuszczono do uprawy w Kanadzie w 1997 r.

362 Natomiast obecnie nie uprawia się odmian rzepaku opartych na samoniezgodności. W Kanadzie firma King-Agro wprawdzie zarejestrowała kilka odmian, ale ze względu na trudności związane z utrzymaniem i rozmnażaniem linii samoniezgodnych dalsze prace nad tym typem odmian zostały przerwane. Charakterystyka systemów męskiej niepłodności CMS ogura CMS ogura została znaleziona w japońskiej odmianie rzodkwi Raphanus sativus i poprzez krzyżowanie wprowadzono do niej genotyp rzepaku (Bannerot i in. 1974). Jest to system w pełni kontrolujący zapylenie krzyżowe, a ekspresja męskiej niepłodności jest niezależna od warunków środowiskowych. Dotąd czynnikiem ograniczającym wykorzystanie CMS ogura do hodowli odmian mieszańcowych jest brak plennych linii restorujących i jakościowo odpowiadających obecnym normom stosowanym dla rzepaku podwójnie ulepszonego. Gen restorer został wprowadzony do genotypu rzepaku poprzez krzyżowanie z rzodkwią (Raphanus sativus), ponieważ geny restorery dla CMS ogura nie występują w gatunku Brassica napus (Heyn 1976). Jednak uzyskany materiał wyjściowy do hodowli charakteryzuje się wysoką zawartością glukozynolanów powyżej 60 µm/g nasion, ponieważ gen restorer jest ściśle sprzężony z jednym z genów determinujących wysoką zawartość glukozynolanów. Także plenność form wyjściowych jest obniżona poprzez zaburzenia spowodowane włączeniem zbyt dużego odcinka informacji genetycznej pochodzącej od rzodkwi (Pellan-Delourme 1986). Z tych powodów uzyskanie niskoglukozynolanowych i plennych linii restorujących jest bardzo trudne. CMS polima CMS polima znaleziona w populacji jarej odmiany rzepaku Polima (Fu 1981), jest jedną z form CMS, które mogą być wykorzystane do tworzenia odmian mieszańcowych rzepaku. Istnieje kilka źródeł genów restorerów w obrębie gatunku Brassica napus, natomiast czynnikiem limitującym możliwość wykorzystania CMS polima do tworzenia odmian mieszańcowych jest niestabilność ekspresji męskiej niepłodności oraz niska częstość występowania genotypów utrzymujących linie CMS. Męskoniepłodne linie zawierają w swoim genotypie geny termowrażliwości, które w wyższych temperaturach stymulują proces mikrosporogenezy i wytwarzania żywotnych ziaren pyłku (Bartkowiak-Broda i in. 1996). Zjawisko niestabilności ekspresji męskiej niepłodności jest niekorzystne ze względu na możliwość zanieczyszczenia produkowanych nasion mieszańcowych

Odmiany mieszańcowe rzepaku... 363 pokolenia F 1 samopyłami linii CMS. Systemem podobnym do CMS polima jest CMS Shaan 2A opracowany w Chinach (Fu, Yang 1995). MSL NPZ Lembke Ten typ męskiej niepłodności został znaleziony jako spontaniczny mutant w populacji rzepaku. Geny restorery dla tej formy występują u prawie wszystkich odmian, natomiast utrzymywanie linii CMS możliwe jest tylko przez specyficzne genotypy (Renard i in. 1997). U roślin męskoniepłodnych mogą występować modyfikacje kwiatowe. Seedlink TM PGS System Jest to system oparty na genetycznej męskiej niepłodności uzyskanej w wyniku transformacji genetycznej (Mariani i in. 1990). Także formę restorującą otrzymano poprzez transformację (Mariani i in. 1992). Odmiany mieszańcowe zrestorowane Typy odmian mieszańcowych W skład odmiany mieszańcowej zrestorowanej wchodzą: linia męskoniepłodna, izogeniczna linia utrzymująca, linia z genem restorerem. Nasiona handlowe pokolenia mieszańcowego F 1 uzyskane w wyniku przekrzyżowania linii męskoniepłodnej z linią restorującą dają rośliny męskopłodne zdolne wydać plon (schemat 1). Linia A CMS Linia B restorer CMS A Line B Line restorer (rfrf)* (RfRf)* AB pojedynczy mieszaniec zrestorowany (Rfrf) single cross hybrid * rfrf, RfRf recesywne i dominujące allele genu restorera recessive and dominant alleles of restorer gene Schemat 1. Schemat produkcji nasion odmian mieszańcowych zrestorowanych Scheme of restored hybrid varieties seed production

364 Przy wykorzystaniu CMS polima uzyskano odmiany mieszańcowe zrestorowane rzepaku jarego: Hybridol we Francji odmiana plonująca w krajach Unii Europejskiej na poziomie 115% plonu odmian wzorcowych, Hyola 401 w Kanadzie odmiana plonująca średnio na poziomie 107% plonu wzorca. W Chinach w oparciu o CMS Shaan 2 otrzymano wysokoplenną odmianę mieszańcową Quin you 2. Na bazie systemu MSL NPZ Lembke zarejestrowano kilka zrestorowanych odmian rzepaku ozimego: Pronto (116% plonu odmian wzorcowych), Joker (115%), Panther (119%), Artus (117%), Kasimir. Także otrzymano kilka odmian rzepaku jarego: Orakel, Synbrid 220 i Hyper Star 100. Zarówno w przypadku odmian otrzymanych przy wykorzystaniu CMS polima, jak i systemu MSL NPZ Lembke występują trudności z reprodukcją czystych linii CMS oraz produkcją nasion mieszańcowych wolnych od zanieczyszczeń samopyłami powstałych wskutek samozapylenia się niestabilnych roślin CMS. Odmiany mieszańcowe złożone Z powodu braku linii restorujących podwójnie ulepszonych dla systemu CMS ogura tworzy się odmiany mieszańcowe złożone, składające się z 70 do 80% nasion niezrestorowanego pokolenia F 1 oraz 20 do 30% nasion odmian lub linii zapylających (schemat 2). Przy czym odmiany zapylające są selekcjonowane pod względem takich cech jak: zbieżność okresu kwitnienia z okresem kwitnienia roślin mieszańcowych, zdolność do konkurowania z roślinami mieszańcowymi F 1, odporność na choroby i wymarzanie. Przykładem tego typu odmian jest już 12 zarejestrowanych odmian rzepaku ozimego plonujących na poziomie powyżej 120% plonu odmian wzorcowych, z których najszerzej do uprawy w krajach Europy Zachodniej zostały wprowadzone odmiany: Synergy, Coctail, Canon. Także wysoko plonuje jara odmiana Triolo.

Odmiany mieszańcowe rzepaku... 365 Produkcja nasion wyjściowych Basic seed production linia A CMS linia A linia / odmiana B CMS A Line A line B Line/cultivar (rfrf) (rfrf) linia dopełniająca zapylacz maintainer A line pollinator samozapylanie w izolacji seed increase by self pollination samozapylanie w izolacji seed increase by self pollination A Produkcja nasion mieszańcowych kwalifikowanych Certified seed production linia A CMS linia/odmiana B CMS A line (rfrf) niezrestorowany non-restoring pollinator Produkcja nasion handlowych Commercial seed production C + AB CMS (rfrf) zapylacz pojedynczy mieszaniec pollinator single cross hybrid linia/odmiana niezrestorowany line/cultivar nonrestored 10 30% 70 90% Nasiona konsumpcyjne Commercial grain C + ABC * rfrf recesywne allele genu restorera recessive alleles of restorer gene Schemat 2. Schemat produkcji nasion odmian mieszańcowych złożonych Scheme of composite hybrid varieties seed production Odmiany mieszańcowe zrestorowane mieszane Tworzenie odmian mieszańcowych mieszanych zrestorowanych proponuje się także ze względu na trudności z uzyskaniem dla systemu CMS ogura wartościowych linii restorujących. Nasiona handlowe takiej odmiany można uzyskać poprzez zapylenie męskoniepłodnej linii CMS ogura zrestorowanym mieszańcem pokolenia F 1 (schemat 3). Zrestorowane pokolenie F 1 tworzone jest przy użyciu

366 plennej linii restorera o podwyższonej w stosunku do obowiązującej normy zawartości glukozynolanów. Otrzymany zrestorowany mieszaniec mieszany składa się z 50% roślin męskopłodnych i 50% roślin męskoniepłodnych. Taki układ zapewnia dobre zapylenie roślin mieszańcowych, a jednocześnie uzyskanie nasion konsumpcyjnych o odpowiednio niskiej zawartości glukozynolanów. Linia A CMS linia B restorująca CMS A Line B line restorer (rfrf)* (RfRf) Linia A CMS zrestorowany mieszaniec F 1 CMS A Line restored F 1 hybrid (rfrf) (Rfrf) mieszaniec zrestorowany mieszany restored mixed hybrid 50% roślin męskosterylnych (rfrf) (male sterile plants) + 50% roślin męskopłodnych (Rfrf) (male fertile plants) * rfrf, RfRf recesywne i dominujące allele genu restorera recessive and dominant alleles of restorer gene Schemat 3. Schemat produkcji nasion odmian mieszańcowych Scheme of mixed hybrid varieties seed production Badania prowadzone w Zakładzie Roślin Oleistych IHAR Badania i prace hodowlane nad odmianami mieszańcowymi rzepaku ozimego prowadzone w Zakładzie Roślin Oleistych koncentrują się na tworzeniu tych odmian w oparciu o CMS polima i CMS ogura. W przypadku CMS polima poprzez wielokrotne krzyżowanie wsteczne wyjściowej jarej linii CMS polima uzyskano podwójnie ulepszone ozime linie CMS, jak również ozime linie restorujące z genem restorerem pochodzącym od jarej odmiany Italy (Bartkowiak-Broda i in. 1996). Głównym i najbardziej pracochłonnym problemem jest selekcja genotypów utrzymujących linie CMS o stabilnej ekspresji męskiej niepłodności (Bartkowiak-Broda i in. 1991). W tym celu wykonuje się krzyżowania testowe linii CMS z wartościowymi gospodarczo podwójnie ulepszonymi liniami rzepaku ozimego. Mieszaniec testowy obserwowany jest

Odmiany mieszańcowe rzepaku... 367 w polu oraz w warunkach kontrolnych, w różnych zakresach temperatury w fitotronie lub szklarni przez co najmniej 2 lata w celu wyselekcjonowania pożądanych genotypów dopełniających lub restorujących (schemat 4). Z tych linii podwójnie ulepszonych, które wykazały najlepszą zdolność do plonowania wyprowadza się linie podwojonych haploidów poprzez kultury mikrospor in vitro. Uzyskane podwojone haploidy testuje się ponownie na zdolność do dopełniania. Wyselekcjonowaną w ten sposób linią krzyżuje się wstecznie wielokrotnie linie CMS dla uzyskania ich stabilności. Dopiero z takimi liniami tworzy się pokolenie mieszańcowe F 1, którego wartość gospodarcza jest badana w doświadczeniach polowych. Hodowla odmian mieszańcowych w oparciu o CMS ogura ze względu na brak wartościowych linii restorujących (o niskiej zawartości glukozynolanów i dobrze plonujących) dotąd ogranicza się do tworzenia odmian mieszańcowych złożonych według schematu 2. Wyprowadzone linie CMS poprzez wielokrotne krzyżowanie wsteczne z wartościowymi liniami podwójnie ulepszonymi służą do tworzenia niezrestorowanych mieszańców F 1 z innymi liniami, rodami lub odmianami. Na podstawie przeprowadzonych wieloletnich doświadczeń stwierdzono, że w polskich warunkach agroklimatycznych najlepiej plonują mieszańce złożone, składające się z 70% nasion mieszańcowych F 1 i 30% nasion formy zapylającej. Ponadto zbadano, że potencjał plonotwórczy ujawnia się najlepiej w optymalnych warunkach uprawy (Bartkowiak-Broda i in. 1996, Ogrodowczyk i in. w przygotowaniu do druku). W latach 1994 97 w doświadczeniach polowych zbadano 351 mieszańców utworzonych w oparciu o CMS ogura i 189 mieszańców zrestorowanych otrzymanych na bazie CMS polima (tab. 2). Liczba kombinacji mieszańcowych, które przewyższały plennością populacyjne odmiany wzorcowe była znaczna: prawie połowa badanych mieszańców utworzonych na bazie CMS ogura i jedna trzecia mieszańców utworzonych na bazie CMS polima plonowała powyżej odmiany wzorcowej. Wskazuje to na duże możliwości selekcji form mieszańcowych. Tabela 2 Ocena plenności mieszańców F 1 w stosunku do odmiany wzorcowej w doświadczeniach polowych 1994 1997 Yield evaluation of F 1 hybrids in comparison with a standard variety in field trials 1994 1997 System CMS CMS system Liczba mieszańców Number of hybrids Plon mieszańców F 1 Yield of F 1 hybrids < 100% 101 120% > 120% CMS ogura 351 43% 33% 24% CMS polima 189 66% 19% 15%

368 Linia CMS polima Linia 00 CMS polima line Line 00 F 1 mieszaniec testowy testing F 1 hybrid selekcja w polu, szklarni i fitotronie (2 lata) (temp. 15/10 o C, 20/15 o C, 25/20 o C) selection in field, greenhouse and phytotron (2 years) selekcja termostabilnych linii dopełniających i restorujących selection of thermostable maintainer and restorer lines otrzymywanie linii podwojonych haploidów (DH) obtaining of doubled haploids (DH) linia CMS polima x DH CMS polima line F 1 mieszaniec testowy testing F 1 hybrid obserwacje w polu, szklarni i fitotronie (temp. 15/10 o C, 20/15 o C, 25/20 o C) observations in field, greenhouse and phytotron selekcja termostabilnych linii dopełniających selection of thermostable maintainer lines krzyżowanie wsteczne linii CMS z liniami DH (BC 1 BC 3 ) backcrosses CMS lines with DH lines (BC 1 BC 3 ) wytworzenie mieszańców F 1 z liniami restorera i badanie ich zdolności do plonowania w doświadczeniach polowych development of F 1 hybrids with restoring lines and investigations of their yielding ability in field trials Schemat 4. Schemat hodowli odmian mieszańcowych w oparciu o CMS polima Scheme of hybrid varieties breeding by the use of CMS polima

Odmiany mieszańcowe rzepaku... 369 Tabela 3 Plonowanie mieszańców złożonych w badaniach COBORU (% plonu wzorca) Yielding of composite-hybrids in COBORU trials (per cent of standard variety) Mieszaniec Hybrid POH 495 POH 595 POH 695 MAH 195 MAH 295 Doświadczenia wstępne Preliminary trials 1993/94 i 1994/95 Rzepak ozimy Winter rapeseed 131,0 129,2 144,2 Rzepak jary Spring rapeseed 106,0 104,8 COBORU 1995/96 1996/97 109,0 100,0 100,0 112,6 110,7 97,0 99,0 99,0 116,0 114,0 W doświadczeniach COBORU badano dotychczas trzy odmiany mieszańcowe złożone rzepaku ozimego i dwie rzepaku jarego utworzone na bazie CMS ogura. Ponieważ odmiany rzepaku ozimego były utworzone na liniach CMS z genotypami odmian francuskich, wykazały słabą zdolność do zimowania w czasie ostrych zim 1995/96 i 1996/97 i z tego względu nie zostały zarejestrowane. Natomiast mieszaniec rzepaku jarego MAH 195 dopuszczony do uprawy w 1998 r. jako odmiana Margo na powierzchni około 2000 ha plonami przewyższył w produkcji odmiany populacyjne. Należy się spodziewać, że zostanie wpisany do rejestru odmian. Dzięki prowadzonym intensywnym pracom badawczym i hodowlanym wyselekcjonowano wiele nowych wysoko plonujących kombinacji mieszańcowych, które są badane w doświadczeniach wstępnych i przedwstępnych. Są to mieszańce utworzone w oparciu o linie CMS ogura z genotypami najlepszych polskich odmian i linii rzepaku podwójnie ulepszonego. Zatem należy się spodziewać, że ich zdolność do przezimowania i plonowanie będzie znacznie lepsze. Udało się przełamać niekorzystne sprzężenie genu restorera z jednym z genów warunkujących wysoką zawartość glukozynolanów. Otrzymane linie restorery, o zawartości glukozynolanów mieszczącej się w granicach normy, badane są obecnie pod względem wartości gospodarczej. Podsumowanie Pomimo występujących dotąd problemów z tworzeniem odmian mieszańcowych rzepaku obserwuje się ciągły postęp w badaniach i hodowli. Powiększa się także powierzchnia uprawy odmian mieszańcowych i w stosunku do całkowitej powierzchni przeznaczonej pod uprawę rzepaku wynosi w krajach Unii Europejskiej 15% (w tym we Francji 20%, w Wielkiej Brytanii 20%, w Niemczech 8%), w Kanadzie 10%, w Chinach 20% (Renard i in. 1998).

370 W Europie rozwinęła się głównie uprawa odmian mieszańcowych złożonych utworzonych w oparciu o CMS ogura. Jednak najlepszym rozwiązaniem będzie wprowadzenie do uprawy odmian mieszańcowych zrestorowanych. Ten typ odmian mieszańcowych zwiększy ich wierność plonowania. Mieszańce złożone bowiem dają najlepsze plony w rejonach o ciepłym i suchym klimacie. Zapewnia to dobre zapylenie męskoniepłodnych roślin mieszańcowych. Dążenie do wprowadzenia odmian mieszańcowych do uprawy oparte jest na przesłankach ekonomicznych. Wykorzystując efekt heterozji można uzyskać nawet do 20% wyższy plon nasion rzepaku w porównaniu do plonowania najlepszych odmian populacyjnych. Mieszańce efektywniej wykorzystują nakłady ponoszone na ich uprawę (wykorzystanie nawozów). Ze względu na równomierne ich dojrzewanie w czasie sprzętu są mniejsze straty plonu, a jakość uzyskiwanego surowca dla przemysłu olejarskiego jest lepsza. Literatura Bannerot H., Boulidard L., Cauderon Y., Tempe J. 1974. Transfer of cytoplasmic male sterility from Raphanus sativus to Brassica oleracea. Proc. Eucarpia Meeting-Cruciferae, 25-27 Sept.: 52-54. Bartkowiak-Broda I. 1991. Studia nad systemami męskiej niepłodności u rzepaku Brassica napus L. var. oleifera. Hodowla Rośl. Aklim. i Nasiennictwo 35 (3/4): 3-60. Bartkowiak-Broda I., Krzymański J., Liersch A., Ogrodowczyk M. 1997. Investigation on the possibility of cultivation of winter oilseed rape composite-hybrid varieties in Poland. Bulletin GCIRC 13: 26-30. Bartkowiak-Broda I., Popławska W., Liersch A., Gazecka B. 1996. Badania nad genowo-cytoplazmatyczną męską niepłodnością typu CMS pol u rzepaku ozimego. Rośliny Oleiste XVII: 21-32. De Both G. 1995. Seedlink TM technology. Proc. 9th International Rapeseed Congress, Cambridge, UK, 4-7 July 1995, 64-69. Fu T. D. 1981. Production and research of rapeseed in the Peoples Republic of China. Cruciferae Newsletter 6: 6-7. Fu T. D., Yang G. S. 1995. Rapeseed heterosis breeding in China. Proc. 9th International Rapeseed Congress, Cambridge, UK, 4-7 July 1995, 119-121. Heyn F. W. 1976. Transfer of restorer genes from Raphanus to cytoplasmic male sterile Brassica napus. Cruciferae Newsletter Eucarpia 1: 15-16. Mariani C., De Beuckeleer M., Truettner J., Leemans J., Goldberg R. B. 1990. Induction of male sterility in plants by a chimaeric ribonuclease gene. Nature 347: 737-741. Mariani C., Gossele V., De Beuckeleer M., De Block M., Goldberg R. B., De Greef W. 1992. A chimaeric ribonuclease-inhibitor gene restores fertility to male sterile plants. Nature 357: 384-387. Ogrodowczyk M., Liersch A., Bartkowiak-Broda I. Badanie zmienności składników odmian mieszańcowych złożonych. W przygotowaniu do druku. Pellan-Delourme R. 1986. Etude de deux systemes de sterilite male genocytoplasmigue introduits chez le colza (Brassica napus L.) par croisements intergeneriques avec Raphanus et Diplotaxis. These INRA Rennes 88. Renard M., Delourme R. 1997. Mise sur le marche d hybrides de colza. Bulletin GCIRC 14: 114-122. Renard M., Delourme R., Vallee P., Pierre J. 1998. Hybrid breeding in cruciferous species. 11th International Crucifer Genetics Workshop October 3-7, Canada: 25.