Přečtěte si více

Pisum sativum L., as well as many other grain legumes has high agronomical importance connected to their use in crop rotations. Color, size and shape of seeds are very important in grading system for many crops. A total of 33 morphometric and colorimetric features of seeds of five Czech pea varieties, cultivated in four different Czech localities, were measured by image analysis and used to identify and discriminate the varieties also regarding to their cropping localities. The achieved data were used to develop a statistical classifier based on two sample sets, the training set to teach the classifier and the test sets to validate it, and determine the percentage of varietal identification. The developed image analysis system for pea seeds was able to highlight : 1) differences among varieties, 2) the effect of locality on pea seeds traits, 3) different stability of variety.

Jsou presentovány současné možnosti genetiky a genomiky luskovin na příkladu hrachu setého. Je presentována situace luskovin v evropském a celosvětovém měřítku.

Cílem práce bylo studium potenciálu klasických proteinových markerů pro popis části genové kolekce rodu Pisum. Pro experimentální práci byl z kolekce vybrán soubor českých odrůd (celkem 165 položek). Semenné proteiny byly analyzovány metodou SDS-PAGE s následným barvením pomocí Coomasie Blue. Isoenzymy byly děleny metodou PAGE za nativních podmínek a jejich detekce byla prováděna pomocí běžných metod.

Byla studována genetická diverzita 164 položek hrachu českého a slovenského původu pomocí 12 SSR, 25 RBIP a 2 IRAP molekulárních markerů, společně s 42 morfologickými deskriptory. Získaná data byla analyzována pomocí výpočtu genetických vzdáleností a následné shlukové analýzy. Morfologická data takto rozdělila studovaný soubor na 5 až 7 shluků, zatímco molekulární pak na 6 až 7. Pro možnost integrace abou systémů byla využita Bayesiánská analýza pomocí BAPS software, jež vyústila v postupné odlišení shluků. Rozdělení souboru dle šlechtitelských period pak naznačilo existenci zůžení genetického spektra.

Byly presentovány poslední výsledky práce na analýze genetické diversity kolekce hrachu a vyhodnocení získaných morfologických a molekulárních dat pomocí klasických metod založených na analýze genetické vzdálenosti, tak i novějších pomocí Bayesovského přístupu modelování umožňující integrace obou typů dat. To umožnilo zjištění přesnější struktury hodnoceného souboru.

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%.

Cílem práce bylo získání informací o zdraví prospěšných látkách u hrachu – rezistentní škrob, karotenoidy, v závislosti na odrůdě a ověření možnosti jejich využití v potravinářském průmyslu. Byla sledována změna kvality v procesu dozrávání- stanovení optimální technologické zralosti, obsah a stabilita barviv, vhodnost suroviny pro průmyslové zpracování - konzervování, mražení a sušení. Na druhé straně byla ověřena i míra rizik - výskyt patogenů, mykotoxinů a těžkých kovů v semenech hrachu. Nové poznatky se uplatní při cíleném šlechtění hrachu určeného pro potravinářský průmysl.

S využitím organogenní kontinuální in vitro kultury hrachu, založené před 21 lety, byla pomocí molekulárních markerů a flow-cytometrie studována genetické stabilita ve srovnání s původním osivem. Byla konstatována stabilita jak na úrovni ploidie, tak rovněž na úrovni retrotransposonových a mikrosatelitních markerů.

Výsledkem experimentů s genetickými modifikacemi hrachu za pomoci konstruktů na bázi fragmentů obalového proteinu virů výrůstkové mozaiky (Pea Enation Mosaic Virus – PEMV) a svinování listů hrachu (Pisum Seed-borne Mosaic Virus - PSbMV) byly linie hrachu se zvýšenou odolností k virovým patogenům. Přítomnost transgenů byla testována histologickým barvením genu GUS, molekulárními testy, odolnost linií byla ověřena v biologických skleníkových testech po mechanické inokulaci. Byly vyvinuty i další GM linie hrachu s transgeny získanými z genomu hmyzu, které by se měly vyznačovat odolností k hmyzím škůdcům a houbovým patogenům. Jejich genotypové vlastnosti a dědičnost transgenů jsou sledovány molekulárními metodami, fenotypové vlastnosti a odolnost bude postupně sledována ve skleníkových i polních testech v rámci výzkumných projektů ve firmě Agritec.

Byla získána data o šíření mikrosatelitních repetic v genomu rostlin čeledi Fabaceae pomocí transpozice nového Ty1-copia MARTIAN 8.5 kb long retrotransposonu. Tento byl isolován a popsaná z genomu hrachu setého, na základě analýzy 45 SSR sekvencí nesoucích TC repetici. Byla zjištěna vysoká evoluční konzerovanost především koncové LTR oblasti v rámci čeledi Fabaceae.

Tested seed treatments (two doses of thiamethoxam, thiamethoxam + fludioxonil + metalaxyl-M; two doses of clothianidin + beta-cyfluthrin) showed high effects on pea leaf weevils (Sitona lineatus L.) which approved relatively long-lasting and sufficient protection of several bottom nodes of stipules simultaneously. The effects of foliar treatments (chlorpyrifos + cypermethrin; acetamiprid, lambda-cyhalothrin) sometimes were evident only on the node which was determined as the youngest node at the time of spraying. The effects of the compared seed and foliar treatments on the reduction of S. lineauts larvae numbers on roots were not proven as positive. It is possible to conclude that the foliar application had no real effect in this sense at all. However, positive significant effects of thiamethoxam and clothianidin + beta-cyfluthrin on root nodulation in general were recorded. Especially higher doses of the seed treatments increased overall nodulation from 43 till 363%.

Byla hodnocena reakce vybraných odrůd hrachu na soubor isolátů Fusarium solani.

Postup agrobakteriální genetické transformace vycházející ze trí ruzných regeneracních systému (indukce organogeneze z apikálních meristému, nodálních segmentu a regenerace upravených klícících semen) byl overen u 6 genotypu. Byly odzkoušeny ruzné podmínky kokultivace - vliv sonikace, vakuové infiltrace, chemických aditiv (acetosyringone, azacytidine, glutathione, dithiothreitol, L-cystein) a optimalizovány podmínky pro jednotlivé regneracní systémy. Potenciálne transgenní linie byly testovány histochemicky a analyzovány molekulárne PCR a Southern blot. Prenos transgenu byl overen do generace T3. Metodika je pripravena pro transformace konstrukty nesoucími šlechtitelsky a spotrebitelsky využitelné vlastnosti.

Pro transformace hrachu byl vytvořen nový konstrukt s fúzním proteinem SPI2:GFP tak, aby byla možná nedestruktivní detekce transformovaných tkání a studium lokalizace v buňce. Vstupní kazeta pUCA7-TX s genem gmspi2 – proteázovým inhibitorem izolovaným z hedvábí fúzovaným sekvencí GFP (green fluorescent protein) pod promotorem 35S (triple X) a OCS terminátorem.

Práce se zabývala studium a dohadem spolehlivosti jednotlivých metod na souboru 25 v CR doporučených odrůd hrachu. Tyto byly popsány jednak pomocí 12 morfologických deskriptorů, tak i 2 isozamových, 10 mikrosatelitních a 2 retrotransposonových systémů. Bylo zjištěno, že především techniky založené na analýze DNA umožňují vysokou spolehlivost a přesnost, navíc pak rychlost a nezávislost na vlivu prostředí. Jako nejspolehlivější metoda z hlediska jednoduchosti provedení byla retrotransposonová v lokus specifickém formátu RBIP, následovaná analýzou mikrosatelitních lokusů. Retrotransposonová vícelokusová IRAP metoda, společně s analýzou isozymů pak umožňila vyhodnocení s menším rozlišením, ale v jediné analýze. Bylo provedeno statistické vyhodnocení a porovnání všech metod.

Při řešení ochrany hrachu před listopasy bylo prokázáno, že moření osiva insekticidními mořidly je nejvhodnější ochrana hrachu před těmito škůdci.Ověřovala se navržená metodika hodnocení požerků brouků na listech hrachu a byly také testovány různé druhy mořidel a postřiků v různých dávkách.

V letech 2006–2008 byl zjištován obsah celkového škrobu, amylosy a rezistentního škrobu v semenech polního a dřeňového hrachu. Byly sledovány změny obsahu RS a sušiny u dřeňového hrachu v různých termínech technologické sklizně (tenderometrem).

Byly studovány rizika spojená s pěstováním geneticky modifikovaného hrachu pomocí simulačního eperimentu s dominatními a recesivními znaky a sledována míra možného cizosprášení v následných F1-2 generacích (2001-2003). takto byla stanovena míra rizika přenosu pylu, dále pak byl sledován výskyt a chování jednotlivých druhů hmyzu, jako potencionálních přenosců pylu. během celého epxerimentu nebylo prokázano cizosprášení ( mezi přibližně 40 tisíci jedinci hrachu), což naznačuje velmi nízkou možnost cizosprášení.