Zmienność cech ilościowych mutantów dwóch odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.)
Wojciech Rybiński
office@igr.poznan.plInstytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu (Poland)
Jan Bocianowski
Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Poland)
Katarzyna Pankiewicz
Instytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu (Poland)
Abstrakt
Lędźwian siewny (Lathyrus sativus L.) zajmuje w krajowym rolnictwie marginalną pozycję mimo, że na ziemiach polskich obecny jest już od ponad 200 lat (Podlasie i przylegle regiony) i charakteryzuje się wysoką zawartością białka (26–34%) oraz unikalną odpornością na stresy abiotyczne. Wynika to między innymi z faktu konieczności genetycznego udoskonalenia tego gatunku, co może skutkować wzrostem jego konkurencyjności w stosunku do innych uprawnych gatunków roślin strączkowych. Obecna na Podlasiu od dziesiątków lat populacja lokalnych form z ograniczoną pulą genową może limitować prowadzenie efektywnej selekcji w pracach hodowlanych zmierzających do otrzymania ulepszonych odmian lędźwianu siewnego. Rekombinacje, ale głównie indukowane mutacje, mogą wzbogacić aktualne materiały lędźwianu o dodatkową zmienność cech o znaczeniu gospodarczym. W wyniku działania chemomutagenami na nasiona odmian Krab i Derek (wywodzących się z populacji z Podlasia), w pokoleniu M2 wybrano szereg form. Po kolejnych rozmnożeniach stanowiły one materiał do doświadczeń polowych, które przeprowadzono w latach 2004–2006. Celem pracy była ocena zmienności cech ilościowych u form uzyskanych w wyniku działania mutagenów w porównaniu do ich odmian wyjściowych stanowiących kontrolę. Uzyskane wyniki analizowano w oparciu o wielocechową analizę statystyczną. W celu weryfikacji hipotez ogólnych o braku wpływu obiektów i braku wpływu lat oraz hipotezy o braku współdziałania obiekty lata na obserwowane cechy fenotypowe, przeprowadzono dwuczynnikową analizę wariancji. Oszacowano wartości średnie i współczynniki zmienności. Dla badanych lat łącznie największe wartości współczynnika zmienności uzyskano dla takich cech jak: wysokość roślin, liczba strąków z rośliny, liczba i masa nasion z rośliny oraz masa 1000 nasion, a najmniejsze dla terminu kwitnienia, liczby nasion ze strąka oraz długości i szerokości strąka. Uzyskany kontrast w porównaniu analizowanych obiektów z ich formami wyjściowymi najczęściej przyjmował znak dodatni, wskazu¬jąc na wyższe wartości cech dla odmian. Wyrażając odległościami Mahalanobisa podobieństwo poszczególnych obiektów w porównaniu z ich odmianami wyjściowymi pod względem badanych cech łącznie, wyróżniono formy o największym i najmniejszym podobieństwie na poziomie fenotypowym. Niektóre z nich, o najbardziej korzystnych cechach użytkowych mogą stanowić interesujący materiał wyjściowy w pracach hodowlanych nad ulepszaniem lędźwianu siewnego.
Słowa kluczowe:
cechy ilościowe, doświadczenia polowe, Lathyrus sativus, mutanty, wielocechowa ocena statystycznaBibliografia
Ahloowalia B. S, Małuszyński M. 2001. Induced mutations — a new paradigm in plant breeding. Euphytica 118: 167 — 173.
Google Scholar
Ahloowalia B. S., Małuszyński M., Nitcherlein K. 2004. Global impact of mutation — derived varieties. Euphytica 135: 187 — 204.
Google Scholar
Allkin R., Macfarlane T. D., White F. A., Bisby F. A., Adey M. E. 1983. Names and synonyms of species and subspecies in Vicieae. Issue 2, Vicieae Database Project Publication No. 2, Southampton, UK.
Google Scholar
Bocianowski J., Liersch A., Bartkowiak-Broda I. 2009. Badanie zmienności fenotypowej mieszańców F1 CMS ogura rzepaku ozimego i ich form rodzicielskich za pomocą statystycznych metod wielowymiarowych. Rośliny Oleiste — Oilseed Crops XXX: 161 — 184.
Google Scholar
Bocianowski J., Rybiński W. 2006. Wykorzystanie wielowymiarowej metodyki oceny cech ilościowych mutantów lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) uzyskanych działaniem chemomutagenów i światła lasera helowo-neonowego. Acta Agrophysica 8 (4): 791 — 802.
Google Scholar
Bocianowski J., Rybiński W. 2008. Wykorzystanie analizy zmiennych kanonicznych do wielocechowej charakterystyki dwurzędowych i wielorzędowych linii DH jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.). Annales UMCS, Sectio E: Agricultura LXIII (3): 53 — 61.
Google Scholar
Bocianowski J., Skomra U. 2008. Wykorzystanie analizy zmiennych kanonicznych do wielocechowej charakterystyki odmian chmielu zwyczajnego (Humulus lupulus L.). Pamiętnik Puławski 148: 107 — 118.
Google Scholar
Bocianowski J., Stokłosa A. 2010. Ocena kiełkowania odmian botanicznych owsa głuchego (Avena fatua L.) w różnych warunkach świetlnych i termicznych za pomocą analizy zmiennych kanonicznych. Nauka Przyroda Technologie 4: 60 — 65.
Google Scholar
Caliński T., Kaczmarek Z. 1973. Metody kompleksowej analizy doświadczenia wielocechowego. Colloquium Metodologiczne z Agrobiometrii, PAN i PTB, Warszawa, 3: 258 — 320.
Google Scholar
Campbell C. G., Mehra R. B., Agrawal S. K., Chen, Y. Z., Abd El Moneim A. M., Khawaja H. I. T., Yadow, C. R., Tay, J. U., Araya, W. A. 1994. Current status and future strategy in breeding grasspea (Lathyrus sativus L.). Euphytica 73: 167 — 175.
Google Scholar
Campbell C. G. 1997. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 18. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research. Gatersleben/International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy.
Google Scholar
Camussi A., Ottaviano E., Caliński T., Kaczmarek Z. 1985. Genetic distances based on quantitative traits. Genetics 111: 945 — 962.
Google Scholar
Dziamba S. 1997. Biologia i agrotechnika lędźwianu siewnego. Międzynarodowe Sympozjum Naukowe „Lędźwian siewny — agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”, Radom, 9–10 czerwca 1997: 27 — 33.
Google Scholar
GenStat 2007. GenStat Release 10 Reference Manual, Lawes Agricultural Trust Rothamsted.
Google Scholar
Grela E. R., Rybiński W., Klebaniuk R., Matras J. 2010. Morphological characteristics of some accessions of grasspea (Lathyrus sativus L.) grown in Europe and nutritional traits of their seeds. Genet. Resour. Crop. Evol. 57 (5): 693 — 701.
Google Scholar
Hanbury C. D., Sarker A., Siddique K. H. M., Perry M. W. 1995. Evaluation of Lathyrus germplasm in a Mediterranean type environment in South-Western Australia. Cooperative Research Center for Legumes in Mediterranean Agriculture, Occasional Paper, No 8. Perth.
Google Scholar
Kislev M. E. 1986. Archeobotanical findings of the origin of Lathyrus sativus and L. cicera. In: Lathyrus and Lathyrism (Eds. Kaul A.K. and Combes D.). Third World Medical Research Foundation, New York: 46 — 51.
Google Scholar
Mahalanobis P. C. 1936. On the generalized distance in statistics. Proceedings of the National Institute of Science of India 12: 49 — 55.
Google Scholar
Milczak M., Pędziński M., Mnichowska H., Szwed-Urbaś K. 1997. Hodowla twórcza lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) — podsumowanie pierwszego etapu. Międzynarodowe Sympozjum Naukowe „Lędźwian siewny — agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”. Radom, 9–10 czerwca 1997: 13 — 22.
Google Scholar
Milczak M., Pędziński M., Mnichowska H., Szwed-Urbaś K., Rybiński W. 2001. Creative breeding of grasspea (Lathyrus sativus L.) in Poland. Lathyrus Lathyrism Newsletter 2: 18 — 23.
Google Scholar
Pandey R. L., Agraval S. K., Chitale M. W., Sharma R. N., Kashyap O. P., Geda A. K., Chandrakar H. K., Agrawal K. K. 1995. Catalogue of grasspea (L. sativus L.) germplasm. I. Gandhi Agric. Univ. Press, Raipur, India.
Google Scholar
Rencher A. C. 1992. Interpretation of canonical discriminate functions, canonical varieties, and principal components. Am. Stat. 46: 217 — 225.
Google Scholar
Robertson L. D., Abd El Moneim A. M. 1995. Status of Lathyrus germplasm held at ICARDA and its use in breeding programmes. In: R. K. Arora, P. N. Mathur, K. W. Riley & Y. Adham (Eds.), Lathyrus Genetic Resources in Asia. Proceedings of a Regional Workshop, 27–29 December, Raipur, India: 97–111.
Google Scholar
Rybiński W., Bocianowski J. 2006 a. Zmienność cech ilościowych roślin lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) pokolenia M1 uzyskanego działaniem chemomutagenów. Biul. IHAR 240/241: 285 — 290.
Google Scholar
Rybiński W., Bocianowski J. 2006 b. Zmienność cech morfologicznych i struktury plonu nasion mutantów lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Biul. IHAR 240/241: 291 — 297.
Google Scholar
Rybiński W., Bocianowski J., Pankiewicz K. 2008 a. Zróżnicowanie cech morfologicznych i plonotwórczych u indukowanych mutantów odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Biul. IHAR 249: 217 — 231.
Google Scholar
Rybiński W., Szot B., Rusinek R. 2008b. Estimation of morphological and mechanical properties of grasspea seeds (Lathyrus sativus L.) originating from EU countries. International Agrophysics 22: 261 — 275.
Google Scholar
Rybiński W., Szot B., Rusinek R., Bocianowski J. 2009. Estimation of geometric and mechanical properties of seed of Polish cultivars and lines representing selected species of pulse crops. International Agrophysics 23: 257—267.
Google Scholar
Sarwar C. D. M., Sarkar A., Murshed A. N. M. M., Malik M. A. 1995. Variation in natural population of grass pea. In: Lathyrus sativus and Human Lathyrism. Progress and Prospects. Proc. 2nd Int. Colloq. Lathyrus Lathyrism, 10–12 December 1993, Dhaka, Bangladesh.
Google Scholar
Sawicka E. 1993. Induced mutations in Andean lupine (Lupinus mutabilis Sweet). Prace Ogrodu Botanicznego. Seria: Monografie i Rozprawy 3: 1 — 101.
Google Scholar
Seidler-Łożykowska K., Król D., Bocianowski J. 2010. Zawartość olejku eterycznego i jego skład w owocach pochodzących z kolekcji kminku zwyczajnego (Carum carvi L.). Rośliny Oleiste — Oilseed Crops XXXI: 147 — 160.
Google Scholar
Vaz Patto M. C., Skiba B., Pang E. C. K., Ochatt S. J., Lambein F., Rubiales D. 2006. Lathyrus improvement for resistance against biotic and abiotic stresses: From classical breeding to marker assisted selection. Euphytica 147: 133 — 147.
Google Scholar
Waghmare V. N., Mehra R. B. 2000. Induced mutations in grasspea (Lathyrus sativus L.). Lathyrus Lathyrism Newsletter 1: 21 — 24.
Google Scholar
Autorzy
Jan BocianowskiKatedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Poland
Autorzy
Katarzyna PankiewiczInstytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu Poland
Statystyki
Abstract views: 43PDF downloads: 45
Licencja
Prawa autorskie (c) 2012 Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Katarzyna Pankiewicz
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Michał Starzycki, Analiza zmienności cech ilościowych i składu chemicznego nasion wybranych obiektów kolekcyjnych lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) i czerwonego (Lathyrus cicera L.) o zróżnicowanym pochodzeniu geograficznym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 274 (2014): Wydanie regularne
- Elżbieta Starzycka-Korbas, Michał Starzycki, Piotr Kamiński, Mirosława Dabert, Wojciech Rybiński, Grzegorz Budzianowski, Michał Stefanowicz, Badania odporności mieszańców międzygatunkowych z plemienia Brassiceae na porażenie powodowane przez patogeny Leptosphaeria sp. i Alternaria sp. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Alina Lieesch, Jan Bocianowski, Iwona Bartkowiak-Broda, Poszukiwanie markerów molekularnych związanych z przebiegiem kwitnienia linii rodzicielskich mieszańców F1 CMS ogura rzepaku ozimego (B. napus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Katarzyna Pankiewicz, Jan Bocianowski, Michał Rębarz, Analiza wybranych cech na poziomie fenotypowym i molekularnym u dwu- i wielorzędowych linii podwojonych haploidów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 249 (2008): Wydanie regularne
- Tadeusz Łuczkiewicz, Jan Bocianowski, Jerzy Nawracała, Efekt heterozji cech ilościowych rzepaku ozimego (Brassica napus L.) u mieszańców jednozerowych linii wsobnych krzyżowanych z odmianą Californium , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Zofia Banaszak, Piotr Kaźmierczak, Arkadiusz Trąbka, Barbara Apolinarska, Jan Bocianowski, Wpływ wybranych czynników na wyrównanie odmian pszenżyta , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 244 (2007): Wydanie regularne
- Anna Ćwiklińska, Zbigniew Broda, Jan Bocianowski, Analiza porównawcza cech dzikich gatunków rodzaju Secale L. w celu poszerzenia zmienności genetycznej przydatnej w hodowli , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
- Grażyna Silska, Jan Bocianowski, Charakterystyka i waloryzacja cech morfologicznych, biologicznych i plonu nasion 23 obiektów lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Zbigniew Broda, Agnieszka Dobrzycka, Jan Bocianowski, Podobieństwo genetyczne różnych populacji lucerny siewnej (Medicago sativa L. sl.) a ich potencjał plonowania , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
- Jan Bocianowski, Tadeusz Łuczkiewicz, Piotr Szulc, Wpływ ośmiu cech ilościowych rzepaku jarego (Brassica napus ssp. oleifera) na masę nasion z rośliny , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
