Tejklová Eva, RNDr.

GRIGA, Miroslav, Eva TEJKLOVÁ, Iva SMÝKALOVA, Magdalena CVEČKOVÁ, Lenka ŠVÁBOVÁ, Martina VĚTROVCOVÁ, Miroslava VRBOVÁ a Jiří HORÁČEK. Utilization of doubled-haploid technology in the breeding programmes of winter oilseed rape, flax/linseed, caraway, pea, poppy and hemp in Agritec Ltd. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 2018, 54, S82–S82. ISSN 1054-5476.

Agram je raná odrůda olejného lnu. Rostliny nízké až středně vysoké. Barva květu středně modrá, barva semene hnědá, hmotnost tisíce semen středně vysoká. V rámci sortimentu potravinářských odrůd výnos semene a tuku vysoký. Obsah tuku vysoký, skladba mastných kyselin změněna, jodové číslo středně vysoké. Obsah kyseliny alfa-linolenové a linolové středně vysoký.

Odrůda k produkci semene, na výrobu stolního oleje, pro využití v racionální výživě, v pekárenském průmyslu. Pozdní odrůda olejného lnu, středně modrá barva květu, žlutá barva semene, hmotnost tisíce semen nízká až střední, nadprůměrný výnos semene a tuku o 15–20 % vyšší oproti standardním odrůdám, obsah tuku vysoký, změněná skladba mastných kyselin, velmi nízký obsah kyseliny alfa-linolenové, velmi vysoký obsah kyseliny linolové.

Industrial Crops: Breeding for BioEnergy and Bioproducts. New York: Springer, 2015, 233–263. Handbook of Plant Breeding, Vol. 9. DOI: 10.1007/978-1-4939-1447-0_11. ISBN 978-1-4939-1446-3

The aim of this work was to present developed list of descriptors for Linum usitatissimum L.. The lack of complete tool, needful for evaluation and characterization of genetic resources, was the main purpose of its creation. The list of descriptors was developed through international cooperation of three institutions – Agritec Plant Research Ltd.. Šumperk, N. I. Vavilov Research Institute of Plant Industry in Petersburg and Slovak University of Agriculture in Nitra. It consists from three main parts. In general chapters the origin, taxonomy and morphology of species L. usitatissimum L. is characterized. The list of descriptors by itself forms the second part. The methodologies for descriptors creation and evaluation of genetic resources, then the passport descriptors and the descriptors for characterization and evaluation are placed in this part. In the third part are the attachments – the list of growing stages and reference varieties. The list of descriptors was processed as the combination of five existed international systems for evaluation. As well the experiences of involved experts are the guarantee of the originality, completeness, and wide utilization of this work.

Šlechtění lnu (Linum usitatissimum L.) má v České republice dlouhodobou tradici spadající již do počátku minulého století. V té době se šlechtily především odrůdy přadného lnu a lnářské odvětví mělo v tomto období relativně významné postavení podporované i zpracovatelským tírenským průmyslem. Situace se začala dramaticky měnit již v prvních letech 21. století a zejména pak po vstupu ČR do EU 1. 5. 2004. Vlivem nepříznivých okolností zejména v prvním desetiletí 21. století (odbourání dotací na pěstování přadného lnu, invaze levné lněné suroviny a zboží ze zemí Asie, především Číny) došlo k poklesu ploch přadného lnu v Evropě, jak v západních zemích (Francie, Holandsko, Belgie), tak i v zemích východní Evropy, nevyjímaje ani Českou republiku. Poprvé v historii pěstování přadného lnu v ČR však došlo i k rušení tírenských závodů a provozů a během několika let ke kompletnímu zániku tohoto sektoru. Z tohoto důvodu bylo v roce 2010 ukončeno šlechtění odrůd přadného lnu a veškerá pozornost se zaměřila na šlechtění odrůd olejného lnu s novými kvalitativními vlastnostmi semene (diferencovaný obsah MK, vyšší obsah lignanů, nižší obsah kyanogenních glykosidů) předurčující směry využití olejného lnu.

The aim of our work was to characterize linseed (Linum usitatissimum L.) genotypes divided into groups with high and low content of alpha-linolenic acid (ALA). Out of 32 linseed genotypes, 68.75 % represented high alpha-linolenic genotypes and 31.25 % were genotypes with low ALA content. Proportional representation of fatty acids was realized according to the norm (Czech O ce for Standards, Metrology and Testing, 1994). Oil content was analyzed according to the internal methodology of Agritec Ltd., based on the norm (Czech O ce for Standards, Metrology and Testing, 2011). The content of total fat ranged from 36.22 % to 46.35 %, that of ALA from 1.10 % to 65.20 %, and that of linoleic acid (LA) from 11.10 % to 75.00 % in the analyzed seed samples within all groups. The genotypes were divided also according to the seed color and a linear correlation between all three parameters within these groups was observed. Negative linear dependence was con rmed between parameters; ALA and LA content in the groups: high ALA brown seed (p 0.0001; correlation coe cient (r) = –0.70), and high ALA yellow seed (p 0.001; r = –0.36). Also, positive linear dependence between the total fat and the LA content in the groups: low ALA brown seed (p 0.001; r = 0.34); low ALA yellow seed (p 0.0001; r = 0.62), was found.

The chapter is dealing with flax and linseed (Linum usitatissimum L.) methods of breeding. At the beginning of the chapter the survey of flax growing in Europe and in the world is presented followed by description of the work with flax and linseed genetic resources, International Flax Database, conventional and unconventional methods of breeding. The chapter is closed with the Internet link to the European catalogue with flax and linseed varieties.

Příspěvek reaguje na změny hospodářského typu u lnu setého Linum usitatissimum L. pěstovaného v České republice. Pěstování a šlechtění přadného lnu bylo v České republice prakticky ukončeno a veškerá pozornost se v současnosti zaměřuje na šlechtění a pěstování olejného lnu. Pro zvýšení užitkovosti olejného lnu jsou v příspěvku prezentovány a diskutovány různé směry šlechtění s cílem diferenciace konečného produktu pro vybranou cílovou skupinu uživatelů.

AGT 578/03 se vyznačuje nízkým obsahem antinutričních látek (kyanogenních glykosidů) v semeni ve srovnání s registrovanými odrůdami olejného lnu v ČR.

Linie přadného lnu AGT 876/08 vykazuje zvýšený obsah kyseliny olejové ze standardních 15% na 29%. Linie AGT 876/08 v obsahu mastných kyselin neštěpí a zvýšená hladina kyseliny olejové není závislá na ročníku. Linie AGT 876/08 má hnědé semeno, HTS je 5,6 g.

Raciol je středně raná odrůda, středně odolná ke komlexu chorob kořenů a báze stonku. Výnos semene a tuku je vysoký. Odrůda má žlutá semena ve srovnatelné velikosti jako standardní odrůdy Flanders a Lola. Poměr esenciálních polynenasycených mastných kyselin v semenném oleji je změněn. Obsah kyseliny linolové a alfa-linolenové je střední (40 a 30%), jodové číslo je střední.

Regenerací ze segmentu hypokotylu v in vitro kultuře modrokvěté a hnědosemenné odrůdy Biltstar byla získána linie olejného lnu AGT 181/08 s velmi vysokým obsahem tuku v semeni a velmi vysokým obsahem kyseliny linolenové v tuku. AGT 181/08 má vyšší obsah tuku v semeni a vyšší obsah omega-3 mastné kyseliny - kyseliny linolenové – než výchozí odrůda Biltstar a než Flanders - jediná odrůda olejného lnu stejného typu zapsaná ve Státní odrůdové knize v ČR. AGT 181/08 nese šlechtitelsky cenné markery – bílý hvězdicovitý květ a žluto-šedou barvou semene. Žádná z odrůd olejného lnu zapsaná ve Státní odrůdové knize nemá tento typ květu a stejnou barvu semene. Může se uplatnit jako genetický zdroj uvedených vlastností ve šlechtění olejného lnu pro technické využití oleje, případně pro potravinářské využití celého semene nebo jako zdroj omega-3 mastných kyselin v doplňkové výživě.

Do současnosti bylo na pokusných pozemcích společnosti Agritec s.r.o. testováno přibližně dva a půl tisíce nezávislých linií lnu, odvozených metodou inzerční mutageneze, založené na transformaci modelovými nebo cílovými geny. Metoda inzerční mutageneze lnu byla vyvinuta během spolupráce mezi Ústavem molekulární biologie rostlin AV ČR a společností Agritec s.r.o. Na základě výsledků polních pokusů bylo odvozeno množství nových linií lnu, zajímavých ze šlechtitelského pohledu. Metoda inzerční mutageneze se osvědčila jako účinný prostředek pro tvorbu a zvýšení genetické variability u zajímavých odrůd lnu.

Metodika popisuje indukci mutací u lnu za použití etylmetansulfonátu. Celý postup je podrobně rozepsán do jednotlivých kroků, jsou vypsány veškeré potřebné pomůcky. Metodika slouží šlechtitelům k rozšíření genetické variability a k získání nových vlastností využitelných při tvorbě nových odrůd lnu a tím k zefektivnění šlechtitelské práce.

Metodika popisuje in vitro regeneraci dihaploidních rostlin lnu metodou prašníkové kultury. Celý postup je rozdělen na jednotlivé kroky, které jsou podrobně vysvětleny. Součástí metodiky jsou receptury všech potřebných kultivačních médií. Metodika slouží šlechtitelům k rychlé stabilizaci šlechtitelského materiálu lnu při tvorbě nových odrůd a tím k zefektivnění šlechtitelské práce.

Práce se zaměřila na identifikaci bodových mutací v kódující čáasti genů FAD3A a B pro desaturázy lnu, projevující se nízkým obsahem kyseliny linolenové. Byly ověřeny a dále vyvinuty CAPS PCR markery umožňující efektivní výběr. V případě hrachu byla ověřeny a na roszáhlem souboru deklarovaných donorů testovány recesivní mutace v genu eIF4E/sbm-1 lokusu. Byly vyvinuté nové spolehlivé PCR markery využitelné ve šlechtitelském procesu.

Článek popisuje studium některých faktorů (komponent kultivačních médií) ovlivňujících výtěžnost metody genetické transformace a metody prašníkové kultury u lnu. Je zde popsán vliv thiaminu na kalogenezi a organogenezi v prašníkové kultuře, vliv Ca++ iontů na regeneraci pupenů ze segmentů hypokotylů, vliv sacharózy na produkci prýtů v kultuře mnohonásobných prýtů a vliv sacharózy a MoO4-- iontů na frekvenci zakořeňování prýtů z této kultury. Součástí studie je testování linií olejného i přadného lnu vyprodukovaného metodou prašníkové kultury.

Standartní protokol pro transformaci lnu byl upraven na základě porovnání vlivu různých koncentrací celulázy a pektinázy při kokultivaci hypokotylů s Agrobacteriem, nesoucím konstrukt s vloženým genem pro zvýšenou akumulaci těžkých kovů. Efektivita transformace byla porovnávána na základě GUS zabarvení explantátů po 3 týdnech od kokultivace pomocí obrazové analýzy. Na základě statistického hodnocení výsledků obrazové analýzy byla vyhodnocena jako neefektivnější koncentrace 200mg/l celulázy.

Metoda biolistické transformace byla aplikována u hrachu a lnu. Cílem bylo optimalizovat podmínky nastavení parametrů přístroje BiolisticPDS-1000/He pro kultury in vitro u zájmových rostlinných druhů a vypracovat rutinní pracovní protokol. U hrachu byla současně porovnána účinnosti biolistiky a agrolistiky, u lnu byly odzkoušeny tři různé plasmidy s cílem optimalizovat specifické nastavení přístroje pro kultury lnu. Pro hrách bylo optimální nastavení tlak 1350 psí, FD15, L2, pro len 1100 psí, FD 15, L2. Agrolistika byla ve srovnání s biolistikou účinnější, po 23 dnech hodnocení GUS+ explantátů 16,5%, resp. 3,5%.

Mutagenezí linií Te-93/13 a SU-45/85 byly získány linie s nižším obsahem kyseliny linolenové Te-60/101 a SU-244/40. Na hybridní populaci F1 generace byla v roce 1992 nakřížena kanadská odrůda olejného lnu McGregor a na tuto kombinaci křížení v roce 1994 v F1 generaci australská odrůda olejného lnu Glenelg. Vzniklá populace složitého kombinačního křížení byla v F2 generaci podrobena individuálnímu výběru a bylo vybráno 100 rostlin, jejichž potomstvo se stalo základem F3 generace jako kmenů . V následujících generacích F4 až F6 v letech 1998 – 2000 pokračovala selekce a hodnocení kmenového materiálu II., III. a IV. roku ve zkouškách výkonu. V roce 2000 v generaci F6 byl vybrán výchozí kmen označený AGT-248, který byl zařazen do mezistaničních zkoušek. V generaci F10 v roce 2004 bylo novošlechtění pod označením AGT-248 zařazeno do Státních zkoušek pro registraci odrůd a současně bylo v tomto roce založeno udržovací šlechtění. V roce 2007 bylo novošlechtění AGT-248 zaregistrováno pod názvem Amon.

Dle rozhodnutí ÚKZUZ č.j. NOÚ/5076953/BRN/R703/2007 ze dne 18.5.2007 byla registrována odrůda olejného lnu AGT-248 pod názvem AMON.

Na základě Rozhodnutí ÚKZÚZ a šlechtitelského osvědčení č. 56/2006 o udělení ochranných práv k odrůdě podle zákona č. 408/2000 Sb. byla registrována odrůda olejného lnu SL 1201 s navrhovaným názvem JANTAR. Odrůda JANTAR je žlutosemenná odrůda olejného lnu s novou kvalitou - velmi nízkým obsahem kyseliny linolenové.

V rámci projektu "Zachování a udržitelné využívání genové základny plodin pro potraviny a zemědělství" výzkumného týmu při Ústavu pro zachování biologické rozmanitosti a biologické bezpečnosti zabývá charakterizací a hodnocení 265 genetických zdrojů lnu (Linum usitatissimum L.) . Nezbytnou součástí řešení tohoto úkolu bylo vytvořit jednotný systém hodnocení, popis a klasifikace vybraných genotypů. Nejlepší způsob, jak dosáhnout jednotného hodnocení všech genotypů byl prostřednictvím inovace existoval a mezinárodně používaných seznamů deskriptorů - UPOV (1995), Česká národní seznam deskriptorů (2000), Rosenberg seznam deskriptorů (1978), VIR (1989) , IFDB seznam deskriptorů (1994). Inovovaný seznam deskriptorů obsahuje 93 deskriptorů. Odtud, 63 deskriptorů patří k morfologické znaky, 21 deskriptory jsou zvláštní biologické vlastnosti, a 8 jsou deskriptory pro hospodářské vlastnostmi.

Šlechtění lnu ve společnosti České republice sleduje světové trendy nepotravinářského využití zemědělských plodin. Jsou vyvíjeny biotechnologické metody zlepšování lnu, které zkracují proces šlechtění. Technika prašníkové kultury urychluje proces odstranění genetické variability ve šlechtěném materiálu. Genetické transformace umožňují začlenění některých nových, ekonomicky důležitých genů do genomu vysoce výnosných odrůd lnu. V laboratořích společnosti Agritec Šumperk ve spolupráci s Ústavem molekulární biologie rostlin AV ČR byly obě metody zvládnuty a optimalizovány pro účely šlechtění lnu.