Teresa Cegielska-Taras, Iwona Bartkowiak-Broda
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział w Poznaniu
18. Kongres EUCARPIA
18
thEUCARPIA General Congress
„Modern Variety Breeding for Present
and Future Needs”
9-12 September 2008 – Valencia Spain
Globalna liczba gatunków roślin wyższych (nago- i okrytonasiennych) szacowana jest w zakresie między 300 000 a 500 000, wśród których średnio 250 000 gatunków jest opisanych lub zidentyfikowanych. Z tej liczby 30 000 gatunków należy do jadalnych a 7 000 było zbieranych lub uprawianych w różnych okresach dla wyżywienia ludzi. Jednakże tylko 30 gatunków jest opisanych jako pożywienie świata „feed the world”, dostarczających 95% energii lub białka pochodzących z roślin. Pszenica, ryż i kukurydza mają udział w większej niż 50% światowej energii spożywanej dostarczanej przez rośliny. Dalsze 25% energii dostarcza sześć gatunków: sorgo, proso, soja, trzcina cukrowa, burak cukrowy. Liczby te pokazują jak wielkie znaczenie ma stosunkowo mała liczba roślin uprawnych ważnych dla globalnego bezpieczeństwa żywieniowego. Z tego względu skuteczna ochrona i właściwe zarządzanie genetyczną zmiennością tych roślin jest szczególnie ważne. Uznano, że ryzyko utraty zmienności genetycznej roślin uprawnych w reakcji na zmiany warunków klimatycznych oraz praktyk kulturowych byłoby zbyt kosztowne. Głównym nurtem olbrzymiej konferencji, poświęconej wszystkim rolniczym roślinom uprawnym, ozdobnym, ogrodnicznym, sadownicznym i leśnym, była strategia utrzymania i zarządzania (umiejętnego postępowania) kolekcją plazmy zarodkowej (germplasm) i dyskusja dotycząca wykorzystania jej dla przyszłej hodowli roślin.
Obrady koncentrowały się w czterech grupach problemowych: I Zachowanie zasobów genowych oraz hodowla przedwstępna II Hodowla dla plonu i odporności na stresy biotyczne i abiotyczne III Hodowla jakościowa
IV Tworzenie i pozyskiwanie materiału hodowlanego oraz nowe obiekty hodowlane
Każda sesja składała się z wykładu wprowadzającego wygłoszonego przez zaproszonego wykładowcę, kilku wybranych doniesień ustnych oraz sesji plakatowej.
Rośliny oleiste stanowiły materiał badawczy prezentowany we wszystkich grupach problemowych, jakkolwiek doniesienia dotyczące tej grupy roślin były nieliczne, co można wytłumaczyć faktem, że kraje Unii Europejskiej nie są dużym producentem nasion oleistych w świecie. Ich udział w światowej produkcji wynosi około 5,5%. Jednak w przypadku rzepaku Unia Europejska jest największym producentem w świecie i dostarcza około 34% globalnej produkcji. W przypadku słonecznika udział UE wynosi ok. 13%, co oznacza czwarte miejsce w światowej produkcji. Natomiast produkcja soi jest marginalna — ok. 0,4%, co powoduje konieczność dużego importu nasion i śruty sojowej. Wskaźnik samowystarczal-ności Unii pod względem zapotrzebowania na olej roślinny na cele spożywcze i przemysłowe wynosi niewiele ponad 50%.
Jedynie rzepak w krajach Unii Europejskiej jest dominującą rośliną oleistą o ciągle wzrastającym znaczeniu. W sezonie 2006/07 powierzchnia uprawy tej rośliny w krajach UE stanowiła 65,8% całkowitej powierzchni przeznaczonej pod uprawę roślin oleistych, a w sezonie 2007/08 udział powierzchni uprawy rzepaku wynosił już 74,7%.
I. Zachowanie zasobów genowych oraz hodowla przedwstępna
Jeden z referatów wygłoszonych w tej grupie problemowej dotyczył wspoma-gania metod statystycznych w genomice w celu przewidywania oraz oszacowania wartości hodowlanych nowych odmian.
Wyniki badań nad roślinami oleistymi prezentowano w sesji plakatowej. Information system for the management of the French Genetic Resource Centre of Brassica oleracea and Brassica napus
Gilles Lassalle1,2,3, Alian Label-Richardson1,2,3, Arnaud Guyader1,2,3, P.Glory1,2,3, Michel Renard1,2,3 1 INRA, UMR 118 Plant Genetic and Plant Genomics, F-35000 Rennes, France
2 Agrocampus Rennes, 118 Plant Genetic and Plant Genomics, F-35000 Rennes, France 3 Université de Rennes, 118 Plant Genetic and Plant Genomics, F-35000 Rennes, France
Francuskie Centrum Zasobów Genowych — French Genetic Resource Centre powstało w 2005 roku w wyniku połączenia GRC43 (rzepak) oraz CRC49 (rośliny kapustne — Brassica oleracea). Sieć i narodowa kolekcja Brassica oleracea i Brassica napus jest dostępna w Systemie Informatycznym poprzez Web Portal <www.brassica.fr> i pozwala na uzyskanie informacji dotyczącej opisu genetycz-nego poszczególnych obiektów i warunków otrzymania nasion.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp 171.
Cutting immersion as a tool to increase frequency of doubled haploid lines in rapeseed (Brassica napus L.)
Nurhasanah, Berisso Kebede, Heico C. Becker, Wolfgang Ecke
Department of Crop Science, Section Plant Breeding, Georg-August University, Von Siebold – str. 8 D-37-75 Göttingen, Germany
Z kultur izolowanych mikrospor rzepaku otrzymuje się w 90% rośliny haploidalne. Jednakże najważniejsze jest uzyskiwanie i przekazywanie hodowli wyselekcjonowanych podwojonych haploidów. Poszukiwano więc skutecznego sposobu podwajania liczby chromosomów wybranym roślinom haploidalnym. Zanurzanie w roztworze 0.01% kolchicyny przez trzy godziny odciętych pędów roślin haploidalnych, skutkowało zregenerowaniem 43% roślin podwojonych haploidów.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pps 205-210.
Genetic and molecular analysis of cauliflower plants carrying Brassica nigra cytoplasm
Marek Szklarczyk1, Piotr Kamiński2 Magdalena Surówka1, Magdalena Wójcik1 and Beata Domnicz 1 Department of Genetics, Plant Breeding and Seed Science; Agricultural University of Cracow,
Al. 29 Listopada 54, 31-425Cracow, Poland
2 Research Institute of Vegetable Crops, Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice, Poland Prezentowano badania genetycznej identyfikacji serii linii męskosterylnych kalafiora z cytopazmą Brassica nigra.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L.Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp. 250.
Molecular evidence of outcrossing variability in Brassica napus Marta Vilar, Pilar Soengas and Maria Elena Cartea
Department of Plant Genetics, Mision Biologica de Galicia (CSIC). P.O. Box 28 36080 Pontevedra, Spain Przedstawiono badania nad częstotliwością obcoprzepylenia rzepaku w wa-runkach kontrolowanych. W badaniach wykorzystano markery SSR. Badania pro-wadzono w celu poznania genetycznego mechanizmu kontrolującego obcoprzepylenia u rzepaku i wpływu stopnia obcoprzepylenia na efekt heterozji, depresji wsobnej i produktywności.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs.2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pps. 262-263.
II. Hodowla w kierunku zwiększenia plonu i odporności
na stresy biotyczne i abiotyczne
The effect of density, variety and planting date on yield and yield components of safflower
Vahid Jajarmi1, Mehdi Azizi1, Adel Shadlu1, and Amir Hossein Omidy Tabrizi2 1 Islamic Azad University, Bojnord Branch, Daneshgah Street Bojnord 94164, Iran 2 AREO – Agricultural Research & Education Organization, Mahdasht Street, Karaj, Iran
Około 90% oleju jadalnego w Iranie jest importowana. Krokosz (Carthamus tinctorius L.) jest jedną z rodzimych roślin oleistych odpornych na suszę i zaso-lenie. Nasiona tej rośliny zawierają 35% wysokiej jakości oleju i 15% białka. W pracy omawiano wyniki badań nad uprawą krokosza na podstawie doświadczeń wielopowtórzeniowych .
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp. 398.
Breeding for increased cold hardiness in winter oilseed rape
Miroslava Vyvadilová, Miroslav Klíma, Vratislav Kučera, Pavla Prášilová and Ilja Tom Prášil
Crop Research Institute, Prague-Ruzyně, Czech Republic
Formy rzepaku pochodzące z czeskiej hodowli — podwojone haploidy oraz kilka odmian, a także odmiany pochodzące z cieplejszego klimatu badano pod względem odporności na niskie temperatury w warunkach doświadczeń polowych oraz w doświadczeniach laboratoryjnych z wykorzystaniem komór do przemraża-nia. Uzyskano wysoką korelację pomiędzy testem polowo-laboratoryjnym a prze-żywalnością badanych roślin w warunkach zimowych. Rodzime linie podwojonych haploidów oraz odmiany rzepaku ozimego wykazywały zadawalającą odporność na niską temperaturę, podczas gdy odmiany ze strefy klimatu cieplejszego charak-teryzowały się mniejszą odpornością.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pps.496-500.
III. Hodowla jakościowa
W tej sekcji prezentowany był wykład Wolfganga Friedt’a “Molecular breeding for enhanced yield and quality of oilseed crops for Europe” z Plant Breeding Department, Research Centre for Bio Systems, Land Resources & Nutrition (IFZ), Justus-Liebig University, Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Giessen, Niemcy.
Wykład wykazał, że postęp badań nad molekularnym zrozumieniem głównych cech jakościowych i ilościowych dostarczy nowych skutecznych metod genetycz-nego ulepszania roślin oleistych. Pogłębianie wiedzy o możliwości genetycznej
kontroli heterozji będzie także podstawą do dalszego postępu w hodowli mającej na celu w celu zwiększania plonu nasion i oleju.
Postęp genetyczny i hodowlany jest spodziewany także w tworzeniu odmian wzbogaconych o wartości dodane, takie jak niska zawartość włókna poprzez żółto-nasienną plazmę zarodkową, czy zwiększenie zawartości związków bioaktywnych. Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. 2008. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pps. 516-517.
W tej sesji zaprezentowano także trzy doniesienia plakatowe dotyczące roślin oleistych.
Breeding strategies for improvement quality of winter oilseed rape (Brassica
napus L.) yield seeds
Iwona Bartkowiak-Broda, Teresa Cegielska-Taras, Stanisław Spasibionek, Katarzyna Mikołajczyk, Teresa Piętka, Aleksandra Piotrowska, Marcin Matuszczak
Wartość produktów pochodzących z rzepaku ozimego dla celów żywnoś-ciowych i nieżywnośżywnoś-ciowych zależy od jakości plonu nasion. Przedstawiono nowe zmienności cech jakościowych. Przyjęto strategię wykorzystania współczesnych metod selekcji, jak np. markery molekularne sprzężone z pożądanymi cechami jakościowymi oleju oraz selekcja na poziomie linii podwojonych haploidów. Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. Eds J. Prohens, M.L.Badenes, Editorial
Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pps. 540-545.
Development of rapeseed (Brassica napus L.) with more than 70% erucic acid in the seed oil
Ujjal. K., Nath1, Jeroen A. Wilmer2, Emma J. Wallington3, Heiko C. Becker1, and Christian Möllers1 1 Department of Crop Science, Section Plant Breeding, Georg-August University, Von Siebold – str. 8
D-37-75 Göttingen, Germany
2 BIOGEMMA, Domaine de Sandreau, Chemin de Panedautes, 31700 Mondiville, France 3 NIAB Huntingdon Road, Cambridge CB3 OLE, United Kingdom
Przedstawiono wyniki badań nad uzyskaniem rzepaku ozimego o bardzo wyso-kiej zawartości kwasu erukowego w oleju z nasion. Ten wzrost zawartości kwasu erukowego uzyskano w wyniku nadekspresji genu elongazy kwasu tłuszczowego (fae1) w połączeniu z ekspresją genu acetylotransferazy kwasu lysofosfatydowego z Limanthes douglasii (Ld-LPAAT), który jest odpowiedzialny za włączenie kwasu erukowego w pozycję sn-2 glicerolu. Ponadto mutant alleli warunkujących niską zawartość wielonienasyconych kwasów (C18:2 + C18:3) krzyżowano z liniami
trans-genicznymi. Wyselekcjonowane linie transgeniczne zawierały o 9% więcej kwasu erukowego niż linie HEAR nie transgeniczne (54%). W całym procesie selekcji uzyskano rośliny z zawartością 72% kwasu erukowego i 4% kwasów wieloniena-syconych (C18:2 + C18:3) w oleju z nasion.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp. 619.
The identification and molecular mapping of major candidate genes (FAB2,
FAD2 and FAD3) and QTL involved in the fatty acid desaturation pathway
in Brassica napus
Andrew Smooker, Fiona Fraser and Ian Bancroft
Department of Crop Genetics, John Innes Centre, Norwich Research Park, Colney, Norwich, NR4 7UH, UK
Prezentowano wyniki badań nad identyfikacją i umiejscowieniem na mapie sprzężeń genów kodujących komponenty drogi desaturacji kwasów tłuszczowych oraz QTL kontrolujących skład kwasów tłuszczowych w oleju z nasion. Badano geny FAB2, FAD2 i FAD3, które kodują enzymy desaturaz odpowiedzialnych za większość przekształceń kwasów tłuszczowych w oleju z nasion: stearynowego do oleinowego (FAB2), oleinowego do linolowego (FAD2) i linolowego do linoleno-wego (FAD3).
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. Eds J. Prohens, M.L.Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp. 637
IV. Tworzenie i pozyskiwanie materiału hodowlanego
oraz nowe obiekty hodowlane
W tej sekcji prezentowano jedno doniesienie w formie plakatu.
Genetic similarity of some cultivars of Brassica sp. tested by sequencing in order to analyze gene flow pollination due to Apis mellifera
Marghitas Liviu Alexandru, Cristian Coroian, Daniel Dezmirean, Doru Pamfil Ioan Has Monica Bodea, Orsolya Teleky, Cristina Bojan, Adela Moise and Aurelia Pace
University of Agricultural Sciences and Veterinary medicine Cluj-Napoca, 3-5 Manastur Street 4000372 Cluj-Napoca, Romania.
Badano sześć gatunków z rodzaju Brassica sp. i jedną dziką formę Brassica rapa w celu wykazania genetycznych różnic między nimi. Wyniki te posłużyły jako markery w horyzontalnym przepływie genów powodowanym przez pszczołę miodną.
Modern Variety Breeding for Present and Future Needs. Eds J. Prohens, M.L. Badenes, Editorial Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, Spain, pp. 681.