WERSJA POLSKA

ZESZYT 316

Roman Prażak
Studia nad mieszańcami Aegilops z Triticum

Obiektem badań były mieszańce F 1 otrzymane w wyniku skrzyżowania gatunków Aegilops – Ae. columnaris Zhuk., Ae. crassa 4× Boiss., Ae. variabilisEig., Ae. kotschyi Boiss., Ae. triuncialis L., Ae. triaristata 4× Willd. i Ae. triaristata 6× Willd. z odmianami pszenicy zwyczajnej Triticumaestivum L. oraz rody mieszańcowe F 5-F 9 Ae. ventricosa Tausch. i Ae. juvenalis (Thell.) Eig. z Triticum. Formy mieszańcowe F 1 poddano samozapyleniu i krzyżowaniom wstecznym. Zdolność krzyżowania kombinacji Aegilops sp. × T. aestivum okazała się prawie 9 razy większa niż kombinacji odwrotnych T. aestivum × Aegilops sp. kombinacjach Aegilops sp. × T. aestivum uzyskano ponad 4 razy więcej zarodków i roślin mieszańcowych niż w kombinacjach odwrotnych. Pokolenie F 2 otrzymano jedynie w kombinacjach Rusałka × Ae. variabilis, Ae. kotschyi × Rusałka i Rusałka × Ae. kotschyi. Większa płodność tych mieszańców była prawdopodobnie wynikiem zadziałania systemu stabilizującego homologiczną koniugację w niskiej temperaturze (geny chromosomu 5S) lub systemu homeologicznej koniugacji genów supresorów PhI obecnych w genomie S Ae. kotschyi i Ae. variabilis. Pozostałe mieszańce F 1 okazały się całkowicie bezpłodne. W kolejnych pokoleniach mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka obserwowano wzrost koniugacji biwalentnej. W pierwszym pokoleniu odnotowano średnio 14,64 uniwalenty, 7,66 biwalentów w postaci prętów i 0,42 biwalenty w postaci pierścieni na komórkę, a w piątym 1,58 uniwalentów, 3,95 biwalentów w postaci prętów i 13,95 biwalentów w postaci pierścieni. To prawdopodobnie wpłynęło na lepsze zawiązywanie się ziarniaków BC 1 w wyniku zapylania piątego pokolenia mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka pyłkiem pszenic. Poziom żywotności pyłku u mieszańców F 5 i BC 1F 1Ae. kotschyi × Triticum wahał się od 38,56 do 65,33%. Ziarna pyłku i pylniki mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka były większe od ziaren pyłku i pylników form rodzicielskich.

W kolejnych pokoleniach fenotypy mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka przypominały coraz bardziej pszenicę. Wynikało to być może ze stopniowej eliminacji chromosomów kozieńca przez chromosomy pszenicy. W przypadku mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka wartość współczynnika zmienności analizowanych cech ilościowych była zróżnicowana i wahała się od 13,87 do 243,58%. Kłosy mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka różniły się zbitością, ościstością, kształtem i długością osadki kłosowej. Niektóre z nich wyróżniały się osadkami kłosowymi bardzo długimi ( 1,75 cm ) lub rozdwojonymi. Odnotowano istotne. dodatnie korelacje pomiędzy długością osadki kłosowej mieszańców Ae. kotschyi × Rusałka a liczbą kłosków z kłosa głównego, liczbą i masą ziarniaków w kłosie głównym, płodnością i masą 1000 ziarniaków (MTZ) oraz ujemną korelację pomiędzy długością osadki kłosowej a zbitością kłosa. Mieszańce Ae. kotschyi × Rusałka charakteryzowały się wyższą zawartością białka ogólnego w ziarnie (18,3-24,3%) niż pszenica "Rusałka" (14,2-15,7%). W wyniku przeprowadzonej elektroforezy glutenin w większości mieszańców F 4Ae. kotschyi × Rusałka stwierdzono obecność prążka specyficznego dla Ae. kotschyi,a niewystępującego u pszenicy "Rusałka", co potwierdza ich mieszańcowy charakter. Obecność prążków specyficznych dla Ae. kotschyi w mieszańcach F 4 i F 5Ae. kotschyi × Rusałka oraz BC 1F 2 (Ae. kotschyi × Rusałka) × Begra potwierdzono również metodami RAPD i ISSR.

W warunkach klimatycznych Polski wschodniej mieszańce Aegilops × Triticumcharakteryzowały się najczęściej pośrednią zimotrwałością i wczesnością w porównaniu z formami rodzicielskimi. Wśród mieszańców najbardziej zimotrwałe okazały się rody (Ae. juvenalis × CZR 1406) × Begra i {[(Ae. juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406. Prawdopodobnie na wyższą zimotrwałość tych rodów wpłynęły geny żytnie wniesione przez linię pszenicy heksaploidalnej CZR 1406 (1BL/1RS). Wysoką odpornością na rdzę brunatną (Puccinia recondita f. sp. tritici) wykazały się mieszańce Ae. kotschyi × Rusałka, [(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Panda i {[(Ae.juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406. Natomiast rody mieszańcowe {[(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Arda} × Arda i (Ae. juvenalis × CZR 1406) × Begra były najbardziej podatne na porażenie przez rdzę brunatną (P. recondita f. sp. tritici). Wszystkie rody mieszańcowe wykazały się dobrą odpornością na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f. sp. tritici).

Rody mieszańcowe z Ae. ventricosa i Ae. juvenalis z Triticum pod względem większości cech przypominały pszenicę. W pierwszych latach badań liczba i masa ziarniaków z kłosa, płodność i MTZ były u tych mieszańców niższe niż u pszenicznych komponentów rodzicielskich. W wyniku prowadzonej w kolejnych latach selekcji wysokość roślin uległa zmniejszeniu, natomiast zwiększyły się wartości takich cech jak średnica drugiego od dołu międzywęźla, liczba i masa ziarniaków z kłosa, płodność oraz MTZ. Wartości współczynników zmienności analizowanych cech ilościowych mieszańców były podobne jak pszenicznych komponentów rodzicielskich. W przypadku większości mieszańców i pszenic stwierdzono istotne dodatnie korelacje pomiędzy liczbą pędów produkcyjnych, długością pędu głównego i długością osadki kłosowej a liczbą kłosków w kłosie głównym, liczbą i masą ziarniaków w kłosie głównym oraz płodnością. Istotne ujemne korelacje odnotowano pomiędzy długością pędu głównego a średnicą drugiego od dołu międzywęźla i MTZ oraz pomiędzy długością osadki kłosowej a zbitością kłosa głównego. Rody mieszańcowe pszenicy z Ae. ventricosa i Ae. juvenalis charakteryzowały się wyższą zawartością białka ogólnego w ziarnie (13,1-22,0%) niż pszenice (12,8-15,9%).

Rody mieszańcowe Ae. ventricosa i Ae. juvenalis z Triticum cechowała wyższa tolerancyjność na glin i zasolenie niż pszeniczne komponenty rodzicielskie. Prawdopodobnie na wyższą tolerancyjność na glin mieszańców powstałych z udziałem Ae. ventricosa miały wpływ geny kozieńca, natomiast na wyższą tolerancyjność mieszańców powstałych z udziałem Ae. juvenalis wpływały geny żytnie wniesione przez linię CZR 1406.Mieszańce Ae. kotschyi × Rusałka zawdzięczały swoją wysoką tolerancyjność na zasolenie formie matecznej Ae. kotschyi, u której stwierdzono najwyższą wartość tej cechy spośród wszystkich analizowanych form. W doświadczeniach in vitro rody {[(Ae. juvenalis × CZR 1406) × CZR 1406] × Panda} × CZR 1406 i [(Ae. ventricosa × Grandur) × Panda] × Panda wykazały się największymi zdolnościami regeneracyjnymi tkanki kalusowej w środowisku zawierającym sól NaCl lub jony glinu.