Oznaka poročila: ARRS-CRP-ZP-2013-03/6 ZAKLJUČNO POROČILO CILJNEGA RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta V4-1073 Naslov projekta Analiza avtohtonega materiala izbranih vrst metuljnic kot pomoč pri ohranjanju biodiverzitete in žlahtnjenju v spreminjajočih se podnebnih razmerah Vodja projekta 5667 Vladimir Meglič Naziv težišča v okviru CRP 5.09.01 Analiza avtohtonega genskega materiala pri najpomembnejših kmetijskih rastlinah in ocena primernosti za širšo uporabo v spreminjajočih se podnebnih razmerah Obseg raziskovalnih ur 1118 Cenovni razred C Trajanje projekta 10.2010 - 09.2013 Nosilna raziskovalna organizacija 401 Kmetijski inštitut Slovenije Raziskovalne organizacije -soizvajalke 481 Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta 482 Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in 482 biosistemske vede Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 4 BIOTEHNIKA 4.03 Rastlinska produkcija in predelava Družbenoekonomski cilj 08. Kmetijstvo 2.Raziskovalno področje po šifrantu FOS1 Šifra 4.01 - Veda 4 Kmetijske vede - Področje 4.01 Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 3.Sofinancerji Sofinancerji 1. Naziv Ministrstvo za kmetijstvo in okolje Zaključno poročilo ciljnega raziskovalnega projekta - 2013 Naslov Dunajska 22, 1000 Ljubljana B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 4.Povzetek raziskovalnega projekta2 SLO Prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi predstavlja pomemben vidik prilagajanja na spreminjajoče podnebne razmere. Primerno kolobarjenje je pomemben dejavnik, ki vpliva na zmanjšanje škode zaradi suše. Sestava kmetijskih kultur v Sloveniji je neugodna, na kar opozarja visok delež okopavin v strukturi vrst, kjer prevladuje koruza. Zanemarljivo vlogo pa imajo metuljnice, čeprav imajo številne pozitivne učinke. Cilj projekta je bil ovrednotenje stanja biotske raznovrstnosti izbranih metuljnic s poudarkom na značilnostih, ki so pomembne za odziv rastlin na abiotski stres, razvrstitev genskih virov znotraj posamezne rastlinske vrste in zaščita le-teh pred izginotjem. Podrobno smo proučili akcesije lucerne (Medicago sativa, M. falcata), shranjene v Genski banki Kmetijskega inštituta Slovenije (KIS), ki izhajajo iz različnih geografskih področij. Za vrednotenje kvalitativnih in kvantitativnih lastnosti smo uporabili prilagojene IBPGR deskriptorje za krmne stročnice. Pri pridelku zelinja in višini rastlin smo ugotovili statistično značilne razlike med akcesijami. Določili smo tudi prehransko vrednost, vsebnost beljakovin ter vsebnost nevtralnih in kislih vlaken. Določili smo akcesije, ki bi bile najbolj primerne za nadaljnje žlahtnjenje in pridelovanje v slovenskih rastnih razmerah. V triletnem poljskem in lončnem poskusu smo testirali fenotipsko in genetsko variabilnost izbranih populacij črne detelje iz genskih bank Biotehniške fakultete v Ljubljani (BF) in KIS. Vključili smo 26 populacij črne detelje, ki izvirajo iz Slovenije, Srbije ter Bosne in Hercegovine (BF), 42 ekotipov črne detelje iz Slovenije (KIS) ter standardne sorte. Ugotovili smo, da je večina populacij BF bolj podobnih divji črni detelji (Trifolium pratense var. spontaneum) kot gojeni (T. pratense var. subnudum), so nižje rasti, imajo drobnejša stebla in manjše liste kot standardne sorte. Populacije in sorte izkazujejo veliko znotraj- in med-populacijsko oziroma med-sortno genetsko variabilnost. Pri proučevanju slovenskih ekotipov črne detelje KIS smo ugotovili, da je za njih značilna velika genetska raznolikost, kar je posledica pretoka genov med različnimi ekotipi, ki pa je nekoliko omejen v smeri višje ležečih rastišč, kjer se na podlagi specifičnih podnebnih razmer oblikuje nekoliko drugačna genetska pestrost kot v nižje ležečih predelih. Ovrednotili smo prehransko vrednost izbranih slovenskih genotipov fižola. Analizirani genotipi se odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Določili smo tudi vsebnost nekaterih anti nutricističnih komponent. Uvedli smo metodiko za ocenjevanje senzorične vrednosti, ki jo bomo uporabili v procesu žlahtnjenja. Rezultat projekta je vzpostavitev načrta ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določitev potenciala za pridelovanje v spremenjenih podnebnih razmerah. ANG Adapted plant species in agricultural production play an important role in adaptation to changing climatic conditions. Appropriate crop rotation is an important factor that contributes to the reduction of losses caused by drought. Crop structure in Slovenia is unfavorable, as demonstrated by high proportion of grain crops, dominated by maize. Legumes have a negligible role despite a number of their positive effects. The aim of the project was to evaluate biodiversity of selected legume species with emphasis on the characters that are important for plant responses to abiotic stress, classification of genetic resources within a single plant species and their protection. Accessions of alfalfa (Medicago sativa L.) and (M falcata L.) from the gene bank of Agricultural institute of Slovenia (KIS) were studied in details. IBPGR descriptors for forage legumes were used for evaluation of qualitative and quantitative traits. Nutritive value and protein content in different varieties or populations of alfalfa were evaluated. Results for protein content revealed no statistical differences between varieties. On the other hand green matter yield and plant height showed statistically significant differences between accessions studied. Populations were identified that are suitable for cultivation in the Slovenian growing conditions and that could be used for further alfalfa breeding. In the period 2010-2013, 26 ecotype populations of red clover stored in the BF gene bank and 42 Slovene ecotypes from AIS were tested on phenotypic and genetic variability in field and in glasshouse pot experiments. Red clover varieties were used as standards. The ecotype populations from BF differed significantly in many phenotypic traits; they had lower plant height, thinner stems and smaller leaves than the check varieties. Most of them are more similar to the wild type of red clover (Trifolium pratense var. spontaneum) than to the cultivated one (T. pratense var. subnudum). Some of these ecotype populations were on the level of the standard varieties, and could be potential material of interest for breeding purposes. The Slovenian ecotypes of red clover from KIS were characterized by high genetic diversity, which is result of gene flow between different ecotypes, limited in the direction of higher elevation sites, where, under specific climatic conditions create slightly different genetic diversity than in low-lying areas. Nutritional value of selected Slovenian bean genotypes was evaluated. High content of protein and fiber and macro-and microelements was detected. The content of antinutritional components was determined. A methodology for assessing the sensory values was introduced, which will be used in common bean breeding process. The result of the project is establishment of a plan for the preservation of genetic resources and selecting for inclusion in the production, either directly or in breeding programs. 5.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu3 Pomemben vidik prilagajanja kmetijstva na podnebne spremembe predstavlja med drugim tudi prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi. Zaradi pozitivnih učinkov, povezanih s pridelovanjem in prehransko vrednostjo, bi bilo smiselno in upravičeno, da zapostavljenim metulj nicam namenimo pozornost, ki so je bile deležne vse do druge polovice prejšnjega stoletja. Pomen metulj nic v rastlinski pridelavi je večplasten. To nakazuje že bogata biološka raznovrstnost družine, saj šteje več kot 20.000 vrst. V kmetijski proizvodnji, sklicujoč se na posejane površine in maso pridelka, zavzemajo osrednje mesto. V letu 2004 je v svetu pridelek zrnatih metuljnic, ki so pokrivale 190 milijonih hektarjev površin, presegel 300 milijonov ton. Zrnate metuljnice v človekovi prehrani zagotavljajo približno eno tretjino beljakovinskega dušika in prav toliko rastlinskega olja. Družini metuljnic pripadajo tudi pomembne krmne rastline (v obliki zrnja, zelinja, sena, silaže, moke): v zmernem klimatu lucerna (Medicago spp.) in detelja (Trifolium spp.). Metuljnice so v rastlinski pridelavi še posebej zaželene zaradi sposobnosti vezave atmosferskega dušika. Zato smo si kot cilj predlaganega projekta zastavili analizo morfoloških lastnosti zbirke genskih virov izbranih vrst iz družine metuljnic (Fabaceae): črne detelje (Trifolium pratense L.), lucerne (Medicago spp.). V ta namen je bil zasnovan dvoletni poljski poskus, kjer smo opazovali in primerjali fenotipske značilnosti (morfologija, fiziologija) genskih virov. Največ pozornosti smo namenili tistim značilnostim, ki so odločilnega pomena za odziv rastlin na abiotski stres (npr. fenološke značilnosti, dolžina vegetacijske dobe, arhitektura rastline, razvejanost oz. tip rasti, biokemična sestava rastlin ipd.). Genske vire smo ovrednotili tudi z molekulskimi metodami, določili pa smo tudi njihovo prehransko vrednost. Pri vrednotenju prehranske vrednosti smo dali velik poudarek tudi fižolu (Phaseolus vulgaris L.), saj prehransko vrednost slovenskih genskih virov fižola do sedaj še ni bila ovrednotena. S predlaganim projektom smo želeli ovrednotiti dejansko stanje biotske raznovrstnosti rastlinskih vrst vključenih v analize, razvrstiti genske vire znotraj posamezne rastlinske vrste, zaščititi genske vire pred njihovim izginotjem in oblikovati skupine genskih virov. Nadalje želimo vzpostaviti načrt ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določili potencial za pridelovanje v spremenjenih klimatskih razmerah. Poročilo podajamo glede na obravnavane rastlinske vrste. Lucerna Namen dela je bil evalvacija akcesij lucerneMedicago sativa L. inMedicago falcata L. na osnovi morfoloških lastnosti kot tudi na podlagi hranilne vrednosti. Končni cilj je identifikacija starševskih populacij za žlahtnjenje novih sort, prilagojenih našim okoljskim razmeram ter ovrednotenje in kompleksen opis slovenskih genskih virov lucerne, shranjenih v genski banki, na podlagi IBPGR deskriptorjev za krmne stročnice. V poskus smo vključili 21 akcesij lucerne Medicago sativa L. in Medicago falcata L., iz Slovenske rastlinske genske banke, ki izhajajo iz različnih geografskih področij ter kontrolno slovensko sorto Bistra. Za vrednotenje kvalitativnih lastnosti (širina lista, dolžina lista, oblika lista, dolžina peclja, debelina peclja, dolžina internodija, pokončnost, čas cvetenja) in kvantitativnih lastnosti (višina rastlin, pridelek zelinja, število poganjkov) smo uporabili deskriptorje za krmne stročnice, ki smo jih prilagodili za naše razmere. Vrednotili smo tudi prehransko vrednost posameznih akcesij. Vsebnost beljakovin smo določili z NIR metodo ter po metodi, ki temelji na razklopu z žveplovo(VI)kislino, parni destilaciji amoniaka in titraciji (SIST EN ISO 5983-2). Določili smo nevtralna (NDF) in kisla detergentna vlakna (ADF) po metodah nemškega združenja laboratorijev VDLUFA. V okviru projekta smo prvič ovrednotili in kompleksno opisali slovenske genske vire, shranjene v genski banki, in sicer populacije 06/01, 94/94, 02/07 in sorti MS R-95 ter Bistra. Po pridelku zelinja se navedene slovenske populacije in sorte niso statistično značilno razlikovale od preostalih obravnavanih akcesij v poskusu. Pri višini rastlin, se akcesija MS R-95 po povprečni višini ni bistveno razlikovala od povprečne višine sorte Evropa, katera se že več let uporablja kot standard za sortne poskuse. Pri vsebnosti beljakovin v lucerni ni bilo statistično značilnih razlik med posameznimi akcesijami. Statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov se je pokazala pri slovenski populaciji 02/07 pri stopnji tveganja 0,01. Na podlagi rezultatov lahko zaključimo, da so za naše klimatske razmere za nadaljnje žlahtnjenje kot starševske rastline ali za kmetijsko rabo najbolj primerne slovaške sorte. Za slovenske sorte in populacije pa lahko rečemo, da so na podlagi naših rezultatov v povprečju primerljive z evropskimi sortami in so glede na prilagodljivost slovenskemu okolju primerne kot materialna osnova za žlahtnjenje novih sort. Črna detelja Raznolik rastlinski genetski material je predpogoj za uspešno žlahtnjenje kulturnih rastlin. Poleg tega je pomembno, da je ta material prilagojen na okoljske razmere območij, za katere se izvaja žlahtnjenje. Za uspešno vzgojo nove sorte je treba imeti čim več raznolikega izvornega materiala, hkrati pa mora biti ta raznolikost čim bolj opisana. Ker podrobnih opisov lastnosti populacij črne detelje do zdaj nismo imeli, je bil osnovni cilj raziskave ugotoviti, kakšna je njihova fenotipska in genotipska variabilnost. Hkrati smo to variabilnost želeli postaviti v odnos z variabilnostjo sort, ki so iz različnih razlogov pomembne za gojenje črne detelje v Sloveniji. Te sorte smo v raziskavi upoštevali kot standarde. V raziskavo na Oddelku za agronomijo Biotehniške fakultete (BF) je bilo vključenih 26 izbranih populacij črne detelje in 10 standardnih sort, na Kmetijskem inštitutu Slovenije (KIS) pa 42 ekotipov črne detelje iz Slovenije in dve slovenski sorti (Poljanka, Živa), kot standardni sorti. Meritve morfoloških lastnosti so potekale po navodilih inštitucije Bioversity International in UPOV navodilih. Ocenjevali oziroma merili smo: tip rasti, datum začetka cvetenja, dolžina in širina lista, delež rastlin z generativnimi poganjki. Študija genetske raznolikosti je bila izvedena z uporabo mikrosatelitnih DNA markerjev na KIS (znani tudi kot SSR markerji, simple sequence repeat) na BF pa z uporabo AFLP-PCR analize. Ugotovili smo, da je v poskusu BF večina populacij črne detelje bolj podobnih divjemu tipu (Trifolium pratense var. spontaneum) kot navadnemu (T.p. var. subnudum). Rastline populacij so bile na splošno manjše, imele so tudi drobnejša stebla in manjše liste. Premer poganjkov je bil v pozitivni korelaciji s številom internodijev. Populacije in sorte so se v številnih lastnostih značilno razlikovale. Ugotovili smo tudi, da so bile sorte podobno raznolike glede na vrednosti preučevanih lastnosti kot populacije. Preučevane populacije se zelo razlikujejo glede na rastni tip; med njimi je malo takih s pokončno rastjo, kar je zaželeno za kosno rabo. Nekaj populacij ima izrazito plazečo rast, večina pa jih je vmes med tema dvema skrajnima oblikama. Na podlagi do sedaj dobljenih rezultatov lahko ugotovimo, da je večina preučevanih populacij bolj podobnih samonikli črni detelji, ki uspeva na trajnem travinju, kot pa sortam, gojenih na njivah. Zaradi tega populacije zaostajajo po kakovosti v nekaterih ključnih agronomskih lastnostih za sortami. So pa te populacije lahko pomembne pri žlahtnjenju črne detelje na večjo trpežnost, ki jo pri sodobnih sortah pogosto primanjkuje. Med preučevanimi populacijami je tudi nekaj takih, ki po nekaterih glavnih pridelovalnih lastnostih (tip rasti, višina rastlin, velikost listov) ne zaostajajo za sortami. Zato bi bile lahko na splošno primeren izhodni material za žlahtnjenje novih sort črne detelje. V poskusu na KIS je v prvem letu prešlo v generativno rast 31 ekotipov črne detelje (74%), od teh jih je do srede junija, ko smo poskus pokosili, zacvetelo 24 oziroma 77 %. Med ekotipi so bile po tipu rasti velike razlike, od pol pokončnega do ležečega. Kaže se povezava med tipom rasti in nadmorsko višino originalnega rastišča posameznega ekotipa. Meritve velikosti srednjega trolista pri končno razviti rastlini črne detelje kažejo veliko raznolikost slovenskih ekotipov črne detelje. Ekotipi imajo v primerjavi s standardnima sortama pričakovano manjše liste. Pri evalvaciji genske raznolikosti smo s pomočjo SSR markerjev zasledili 243 SSR alelov ali v povprečju 27 na posamezni lokus. Na podlagi zbranih podatkov iz mikrosatelitne karakterizacije smo opravili korespondenčno faktorsko analizo, kjer se posamezniki niso jasno razločili med seboj, kar nakazuje na veliko medsebojno podobnost tako posameznikov znotraj ekotipov kot tudi med ekotipi samimi. Zaradi neizrazite diferenciacije ekotipov iz različnih geografskih lokacij sklepamo, da med njimi poteka učinkovit pretok genov. Sklenemo lahko torej z ugotovitvijo, da je za slovenske ekotipe črne detelje značilna velika genetska raznolikost, ki je prisotna v širšem slovenskem okolju. Zasluge za ta pojav gre pripisati močnemu pretoku genov med različnimi ekotipi. Kot kaže raziskava, je pretok genov nekoliko omejen zgolj v smeri višje ležečih rastišč, kjer se na podlagi specifičnih podnebnih razmer oblikuje nekoliko drugačna genetska pestrost kot v nižje ležečih predelih. Fižol Ker prehranska vrednost slovenskih sort in genotipov fižola še ni bila določena, je bil cilj raziskave določiti kemijsko sestavo zrnja fižola in s tem določiti njegovo prehransko vrednost. Hkrati pa smo želeli tudi vpeljati metodiko za ocenjevanje senzorične vrednosti fižola. Analizirali smo 24 genskih virov fižola, ki so vključevali slovenske sorte fižola (Zorin, Jabelski stročnik, Jabelski pisanec, Tetovec, Klemen, Starozagorski, Češnjevec, Semenarna22) in izbrane genotipe iz Slovenske rastlinske genske banke. Določili smo vsebnost suhe snovi, surovih beljakovin, škroba, surove vlaknine in skupnih polifenolov ter vsebnost kalija, kalcija, magnezija, kalija, fosforja, bakra, železa, mangana in cinka. Kemijske analize so bile opravljene s standardnimi metodami za analizo krme. Vzorci fižola so v suhi snovi vsebovali od 218 do 288 g/kg surovih beljakovin, 398 - 469 g/kg škroba in 41 - 62 g/kg surove vlaknine. Skupni polifenoli v suhi snovi, izraženi kot galna kislina so se gibali med 25 in 373 mg/kg. Vzorci so vsebovali od 0,77 - 1,89 g/kg kalcija, 1,34 - 1,93 g/kg magnezija, 14,51 - 18,67 g/kg kalija, 5,10 - 6,56 g/kg fosforja, 5 - 11 mg/kg bakra, 57 - 250 mg/kg železa, 8 - 17 mg/kg mangana in 2 - 40 mg/kg cinka v suhi snovi. V vrednotenje senzoričnih lastnosti smo vključili 16 genotipov fižola iz Slovenske rastlinske genske banke. Ocenjevali smo naslednje parametre: Vrednotenje celosti zrnja; Vrednotenje teksture semenskega plašča; Vrednotenje trdote semenskega plašča in albumna; Vrednotenje lastnosti kot so: maslen, zrnat, moknat, lepljiv, vleče skupaj. V sklopu raziskave smo prvič ovrednotili prehransko vrednost izbranih slovenskih sort in genotipov fižola. Ugotovili smo, da se analizirani genotipi odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Od antinutricionističnih komponent smo določili le vsebnost skupnih polifenolov, ki so se razlikovale med genotipi. V prihodnje bi kazalo proučiti še nekatere druge komponente. Ker je senzorična vrednost ena od pomembnih lastnosti fižola, smo uvedli metodiko za njeno ocenjevanje, ki jo bomo uporabili za ocenjevanje linij fižola v procesu žlahtnjenja novih sort oziroma reintrodukciji starih sort. 6.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev4 Pomemben vidik prilagajanja kmetijstva na podnebne spremembe predstavlja med drugim tudi prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi. V Sloveniji imajo metuljnice zanemarljivo vlogo v pridelavi, pomembne pa so z agronomskega vidika, saj so sposobne fiksacije atmosferskega dušika in ugodno vplivajo na strukturo tal. Cilj projekta je bil pridobiti čim več podatkov o morfoloških, genetskih in kemičnih značilnostih genskih virov metuljnic, ki so zbrane v Slovenski rastlinski genski banki in do sedaj še niso bile ovrednotene, ocenjujemo pa, da smo zastavljene cilje projekta realizirali. Naredili smo inventarizacijo genskih virov po posameznih vrstah metuljnic, ki jih hranimo v zbirkah Kmetijskega inštituta Slovenije in Biotehniške fakultete UL. Ta nam je bila osnova za izbor vrst ter pripravo semenskega materiala za poljske in laboratorijske poskuse, ki smo jih izvajali na KIS v Ljubljani in v Jabljah pri Trzinu ter na BF UNILJ. Pri morfološki in botanični karakterizaciji smo največ pozornosti smo namenili tistim značilnostim, ki so odločilnega pomena za odziv rastlin na abiotski stres (npr. fenološke značilnosti, dolžina vegetacijske dobe, arhitektura rastline, razvejanost oz. tip rasti, trpežnost). Zaradi primerljivosti rezultatov smo uporabljali IBPGR deskriptorje za krmne stročnice (Bioversity International) in ocenjevanja po UPOV. V okviru projekta smo opravili tudi kemične analize in določili krmno in prehransko vrednost. Pri vrstah, za katere imamo izdelane primerjalne krivulje (črna detelja, lucerna), uporabljamo vrednotenje s pomočjo NIR-a, drugače pa so bile kemijske analize opravljene s standardnimi metodami za analizo krme. Preizkusili in potrdili smo primernost metod za analizo kalija, kalcija, magnezija, bakra, železa, mangana, cinka in fosforja za vzorce fižola analizirali smo pa tudi vsebnost makro in mikroelementov. V sklopu raziskave smo prvič ovrednotili prehransko vrednost izbranih slovenskih sort in genotipov fižola. Ugotovili smo, da se analizirani genotipi odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Od antinutricionističnih komponent smo določili le vsebnost skupnih polifenolov, ki so se razlikovale med genotipi. Pri izbrani rastlinski vrsti, črni detelji, smo na Kmetijskem inštitutu Slovenije v analizo genetske variabilnosti vključili mikrosatelitne markerje, ki jih uporabljamo zaradi visoke zanesljivosti metode in sposobnosti odkrivanja polimorfizmov. Na osnovi pregleda literature smo za posamezno vrsto določili, katera zaporedja začetnih oligonukleotidov uporabiti v verižni reakciji s polimerazo (PCR) za ugotavljanje polimorfizma mikrosatelitnih lokusov. Na Biotehniški fakulteti pa so se odločili za pristop z uporabo AFLP markerjev. Na osnovi vseh zbranih podatkov smo lahko ocenili potencial proučenih rastlinskih vrst za žlahtnjenje novih sort, prilagojenih spremenjenim klimatskim razmeram. 7.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 Ni bilo sprememb. 8.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 3998824 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genska banka krmnih rastlin na Kmetijskem inštitut Slovenije ANG Gene bank of forage plants in Agricultural institute of Slovenia Opis SLO Začetki načrtnega zbiranja trav in metuljnic segajo v 50 leta prejšnjega stoletja, ko so iz zbranega materiala kasneje požlahtnili prve slovenske sorte trav in metuljnic. V prispevku je poleg zgodovine prikazano sedanje delo genske banke krmnih rastlin in nekateri rezultati vrednotenja genskih virov v zadnjem desetletju. Za najprimernejši način zbiranja genskih virov so se pokazale večdnevne odprave, katerih cilj so lahko travniki ali kmetije, ki še pridelujejo lokalne populacije oziroma stare sorte kmetijskih rastlin. Trenutno v genski banki hranimo 761 vzorcev krmnih rastlin, od tega je 281 metuljnic, 352 trav, 73 travniških zeli in 55 krmnih poljščin. Večina krmnih rastlin je tujeprašnih, kar otežuje množenje vzorcev zaradi potrebe po prostorski izolaciji. Obnova starih vzorcev je in bo v prihodnje velik izziv tudi naše genske banke. Pri ocenjevanjih travniškega mačjega repa (Phleum pratense), navadne pasje trave (Dactylis glomerata L.), plazeče detelje (Trifolium repens L.), navadne nokote (Lotus corniculatus L.) in navadne turške detelje (Onobrychis viciifolia Scop.) smo med posameznimi ekotipi ugotovili dokaj veliko morfološko raznolikost. Ekotipi se med seboj razlikujejo tudi po kemijski sestavi, krmni vrednosti in drugih agronomskih lastnostih. ANG The systematic collection of grasses and legumes started during the 50 years of the last century. The first Slovenian varieties of grasses and legumes were bred from collected material. This contribution shows the history of the Gene bank of forage crops and some evaluation results of genetic resources in the past decade. Gene resources of forage crops are collected at farms and meadows, where local populations/old varieties of agricultural crops are still cultivated. At the moment in the gene bank 761 samples of forage plants, including 281 legumes, 352 grasses, 73 herbs and 55 forage crops are stored. Most forage crops are open-pollinated, therefore for propagation the isolation of plants is necessary. This fact prevents the higher propagation rate of different forage crops. Propagation of old samples will be also a challenge for our gene bank in the near future. According to evaluation of timothy (Phleum pratense L.), cocksfoot (Dactylis glomerata L.), white clover (Trifolium repens L.), birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) and sainfoin (Onobrychis viciifolia Scop.) quite high morphological diversity between different ecotypes was found. Ecotypes differ also in chemical composition, nutritive value and also in other agronomic traits. The systematic collection of grasses and legumes started during the 50 years of the last century. The first Slovenian varieties of grasses and legumes were bred from collected material. This contribution shows the history of the Gene bank of forage crops and some evaluation results of genetic resources in the past decade. Gene resources of forage crops are collected at farms and meadows, where local populations/old varieties of agricultural crops are still cultivated. At the moment in the gene bank 761 samples of forage plants, including 281 legumes, 352 grasses, 73 herbs and 55 forage crops are stored. Most forage crops are open-pollinated, therefore for propagation the isolation of plants is necessary. This fact prevents the higher propagation rate of different forage crops. Propagation of old samples will be also a challenge for our gene bank in the near future. According to evaluation of timothy (Phleum pratense L.), cocksfoot (Dactylis glomerata L.), white clover (Trifolium repens L.), birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) and sainfoin (Onobrychis viciifolia Scop.) quite high morphological diversity between different ecotypes was found. Ecotypes differ also in chemical composition, nutritive value and also in other agronomic traits. Objavljeno v Biotehniška fakulteta; Acta agriculturae Slovenica; 2012; Letn. 99, Št. 3; str. 423-428; Avtorji / Authors: Verbič Janko, Meglič Vladimir Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 3998312 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Raznolikost fižola v zbirki Kmetijskega inštituta Slovenije ANG Variability of common bean accessions in the gene bank of Agricultural institute of Slovenia Opis SLO Zbirka fižola, ki jo v okviru Slovenske rastlinske genske banke hranimo na Kmetijskem inštitutu Slovenije, obsega 1035 genskih virov, ki so bili v zadnjih 25ih letih zbrani na območju Slovenije. V zbirki imamo tudi 61 genskih virov, ki smo jih pridobili v okviru sodelovanja v mednarodnih ekspedicijah v tujini ter 39 virov, ki smo jih za potrebe raziskovalnega dela pridobili iz drugih genskih bank v Evropi in svetu. Večina slovenskih virov predstavlja navadni fižol (Phaseolus vulgaris L.), manjši del pa je laškega, turškega fižola (P. coccineus L.). Za vse shranjene vzorce imamo na voljo osnovne podatke. Vsako leto določeno število vzorcev razmnožimo in naredimo osnovno karakterizacijo. Del zbirke smo podrobneje ovrednotili z uporabo morfoloških, biokemijskih in molekulskih markerjev. Rezultati so pokazali, da se je v več stoletjih pridelovanja v Sloveniji oblikovala raznolika dednina, ki jo je vredno ohraniti. Obsežneje smo ovrednotili odpornost na glivo Colletotrichum lindemuthianum, ki povzroča fižolov ožig. Vzorce, shranjene v genski banki, uporabljamo za različne raziskave, med katerimi prevladujejo raziskave sušnega stresa. Prav tako pa jo uporabljamo v žlahtniteljskem procesu za žlahtnjenje novih sort ter za reintrodukcijo starih sort. ANG The gene bank at the Agricultural institute of Slovenia holds a collection of 1035 bean accessions collected from various parts of Slovenia in the last 25 years. In addition, 61 accessions, collected during international expeditions and 39 accessions that were obtained from other gene banks in Europe and abroad for the research purposes are included in the collection. Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the predominant species, whereas runner bean (Phaseolus coccineus L.) is represented by a smaller number of accessions. Multicrop passport data are available for all the accessions stored in the gene bank. Every year a certain number of accessions are regenerated and characterized. A part of the collection was evaluated in detail with the use of morphological, biochemical and molecular markers. The results revealed that during the centuries of common bean cultivation in Slovenia a diverse collection was formed that should be preserved for the future. A part of collection was evaluated also for the resistance to bean anthracnose, caused by the fungus Colletotrichum lindemuthianum. The accessions that are stored in the gene bank are used for research purposes, where particular emphasis is given to drought stress. The collection is used also in breeding process and in the programme of reintroduction of old varieties. Objavljeno v Biotehniška fakulteta; Acta agriculturae Slovenica; 2012; Letn. 99, Št. 3; str. 399-411; Avtorji / Authors: Šuštar Vozlič Jelka, Maras Marko, Munda Alenka, Zadražnik Tanja, Meglič Vladimir Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 7400569 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genska banka trpežne ljuljke in črne detelje v Sloveniji ANG Gene bank of perennial ryegrass and red clover in Slovenia Opis SLO V slovensko rastlinsko gensko banko sta poleg drugih kulturnih rastlin vključeni tudi trpežna ljuljka in črna detelja. V prispevku so prikazani: kratka zgodovina genske banke trav in metuljnic na Biotehniški fakulteti v Ljubljani, ex situ zbirka ekotipov trpežne ljuljke in črne detelje, delo in izbrani rezultati karakterizacije in evalvacije. Organizirano delo pri genski banki trpežne ljuljke in črne detelje poteka od leta 1989. Zbranih je 71 ekotipov trpežne ljuljke in 104 ekotipi črne detelje. Zaradi tradicionalne in lokalno pogojene rabe naravnega travinja in različnih ekoloških razmer obstaja še precej možnosti za nadaljnje zbiranje ekotipov teh dveh vrst. Nabirajo se semena z manjših travnih površin, začasno izločenih iz pridelave krme. Pri ekstenzivni rabi ta izločitev ni potrebna. Razmnoževanje obeh vrst poteka ob ustrezni izolaciji populacij pred tujim cvetnim prahom. Pri črni detelji je potrebna tudi uporaba čmrljev. Ekotipi trpežne ljuljke in črne detelje se med seboj in od sort značilno razlikujejo v morfoloških in agronomskih lastnostih. V teh lastnostih so enkrat bolj, drugič pa manj izenačeni od sort. Po kakovosti glede merjenih agronomskih lastnostih le nekateri ekotipi dosegajo standardne sorte. ANG Among other plant species, Slovenian gene bank also includes perennial ryegrass and red clover. This paper briefly presents the history of gene bank of herbage grasses and legumes and ex situ collection of ecotype populations of perennial ryegrass and red clover kept at Biotechnical Faculty in Ljubljana. It also describes specific work activities on this gene bank and gives selected results obtained at characterisation and evaluation of the ecotype populations of the two species. At Biotechnical Faculty, organized gene bank work on perennial ryegrass and red clover species has functioned since 1989. This gene bank is comprised of 71 accessions of perennial ryegrass ecotypes and 104 accessions of red clover ecotypes. Due to traditional and locally related management of semi-natural grasslands and diverse environmental conditions present in Slovenia there are quite a lot of possibilities to continue with ecotype collecting of these two species. Ecotypes have been collected as seed from smaller grassland areas, temporary excluded from forage production. Such exclusion is not needed in the case of extensive production systems. Multiplication of each ecotype requires isolation against outer pollen for both species whereas the use of bumblebees' colonies as pollinators for red clover is additionally required. In the estimated traits, ecotypes of both species differed among themselves and from the cultivars. On average, intra-ecotype variability is higher in some cases and lower in others compared to the intra-cultivar one. Agronomic value of the ecotypes, based on measured traits, is lower in most cases than that of cultivars. Objavljeno v Biotehniška fakulteta; Acta agriculturae Slovenica; 2012; Letn. 99, št. 3; str. 339-346; Avtorji / Authors: Čop Jure Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 4. COBISS ID 4177000 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Razlike v pridelku, kakovosti krme in morfoloških lastnostih med populacijami in sortami črne detelje (Trifolium pratanse L.) ANG Variation in yield, forage quality and morphological traits of red clover (Trifolium pratanse L.) breeding populations and cultivars Glavni cilji študije so bili 1) oceniti razlike v pridelku, kakovosti in morfoloških lastnostih različnih žlahtniteljskih populacij črne detelje Opis SLO (Trifolium pratense L.) , 2 ) primerjati njihov potencial rodnosti , 3 ) določitev razmerij med proučevanimi lastnostmi in 4 ) določiti in izbrati najbolj perspektivne populacije za prihodnje žlahtniteljsko delo. Osem populacij črne detelje različnega izvora, je bilo ocenjenih s pomočjo trinajstih morfološko - agronomskih in kakovostnih lastnostih. Poljski poskus je bil zasnovan kot randomiziran popoln blok s tremi ponovitvami v dveh zaporednih letih. Evalvirane populacije črne detelje so se bistveno razlikovale v pridelku zelene mase in suhe snovi, višini rastlin, številu internodijev, gostoti dlačic, širini in dolžini osrednjega lista, obliki medialnega lista, v razmerju med listom in steblom, vsebnosti surovih beljakovin in relativni vrednosti krme. Hrvaške populacije so imele bistveno višje pridelke zelene mase ( 98,50-111,82 t ha- 1) in suhe snovi ( 22,6125,64 t ha- 1) v primerjavi z ostalimi populacijami črne detelje, kar kaže na njihov velik genetski potencial. Poleg visokega pridelka, so te populacije dosegle ugodne vrednosti tako pri kakovosti kot pri drugih obravnavanih morfoloških lastnostih in predstavljajo dragocen material za nadaljnjo selekcijo. Pozitivne korelacije so bile ugotovljene med pridelkom krme in višino rastlin , številom internodijev in širino ter dolžino centralnega listka, te lastnosti pa so pozitivno povezane med seboj. Večina lastnosti povezanih s kakovostjo pa imajo negativno korelacijo s pridelkom in drugimi morfološko - agronomskimi lastnostmi. ANG The main objectives of this study were 1) to estimate variation in yield, forage quality and morphological traits of newly developed red clover (Trifolium pratense L.) breeding populations of different origin, 2) to compare their yield potential with foreign cultivars, 3) to determine the relationship between studied traits and 4) to identify and select the most promising populations for future breeding work. Eight red clover breeding populations of different origin were evaluated for thirteen morpho-agronomic and forage quality traits. Field experiment was designed as a randomised complete block with three replications over two consecutive years. The studied breeding populations/cultivars of red clover significantly varied in yields of green mass and dry matter, plant height, number of internodes, density of hairs, width and length of central leaflet, shape of medial leaflet, leaf to stem ratio, content of crude protein and relative feed value. Croatian breeding populations had significantly higher total yields of green mass (from 98.50 to 111.82 t ha-1) and dry matter (from 22.61 to 25.64 t ha-1) compared to the observed yields of other populations and foreign cultivars of red clover, which indicates their high genetic potential for yield. Besides the high forage yield, those breeding populations achieved favourable values of quality and other analyzed morphological traits, and they are representing valuable germplasm for further selection work and improving of our breeding program and/or application for plant cultivar registration. Positive correlations were found between forage yields and plant height, number of internodes and between width and length of central leaflet, and these properties were positively correlated with each other. Most quality traits were in negative correlation with yield and other observed morpho-agronomic traits. Objavljeno v Lietuvos zemdirbystes institutas; Žemdirbyste; 2013; Vol. 100, No. 1; str. 63-70; Impact Factor: 0.567;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 0.832; WoS: AH; Avtorji / Authors: Tucak Marijana, Popovic Svetislav, Čupic Tihomir, Španic Valentina, Meglič Vladimir Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 5. COBISS ID 4208744 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genetska raznolikost in poti diseminacije navadnega fižola v centralni Evropi ANG Genetic diversity and dissemination pathways of Common bean in Central Opis SLO Fižol ( Phaseolus vulgaris L.) je bil prinesen v Evropo iz srednjeameriških in andskih centrov porekla in se prideluje v srednji Evropi že stoletja. Prvi cilj te študije je bil oceniti gensko raznolikost in strukturo 167 akcesij/populacij razdeljenih v štiri skupine glede na njihovo geografsko poreklo (Slovenija in Avstrija) in časovno obdobje (zgodovinsko in danes) s pomočjo 14 mikrosatelitnih (SSR) označevalcev. Drugi cilj je bil izboljšati naše razumevanje poti razširjanja in evolucije te vrste v srednji Evropi . Visok alelni polimorfizem smo zaznali v vseh štirih obravnavanih skupinah, kar kaže, da sta slovenski in avstrijski fižol posedovala precejšnjo raznolikost v preteklosti, ki je dobro ohranjena še danes. S pomočjo faktorske korespondenčne analize smo ugotovili, da so akcesije iz različnih skupin povezane v skupine, kar kaže na morebiten pretok genov med državami. Ugotovljena raznolikost se zelo dobro ujema z obema genskima centroma ( Andskim in srednjeameriškim). Večina akcesij v vsaki posamezni skupini pripada Andskemu genskemu skladu. Močna prevlada andskih genotipov uvršča Slovenijo med druge sredozemske države , kot sta Španija in Italija. Slednja je najverjetnejši vir prvih vnosov fižola v Slovenijo in Avstrijo. Predpostavljamo , da se je v začetku prejšnjega stoletja v Avstriji začela introgresija genotipov iz zahodne in severne Evrope, kar je povzročilo zelo visok delež mezoameriških genotipov , ki jih v sedanjosti najdemo med avstrijskimi akcesijami fižola (44%). V tej študiji smo odkrili tudi več domnevnih križancev med andskimi in mezoameriškim genskim skladom. ANG Common bean (Phaseolus vulgaris L.) was introduced in Europe from both Mesoamerican and Andean centers of origin and has been cultivated in central Europe for centuries. The first objective of this study was to evaluate genetic diversity and the population structure of 167 accessions divided into four groups according to geographical origin (Slovenia and Austria) and time periods (historical and present) using 14 simple sequence repeat (SSR) markers. The second objective was to improve our understanding of the pathways of dissemination and the evolution of this species in central Europe. Great allelic polymorphism was detected in all four groups of examined accessions, indicating that Slovene and Austrian bean germplasm in the past possessed significant variation that has been well preserved until today. In factorial correspondence analysis, accessions from different groups clustered together indicating potential gene flow between countries. The uncovered diversity corresponded very well to the two recognized gene pools (Andean and Mesoamerican). The majority of accessions in every single group belonged to the Andean gene pool. Strong predominance of Andean genotypes classifies Slovenia among other Mediterranean countries, like Spain and Italy. The latter appears as a most probable source of first beans in Slovenia and Austria. We assume that in the beginning of the previous century after very tight relationships between Slovenia and Austria loosened, introgression of genotypes from western and northern European countries took place in Austria, which resulted in a very high proportion of Mesoamerican genotypes that we found in the present Austrian germplasm (44%). Several putative hybrids between the Andean and Mesoamerican gene pools were detected in this study. Objavljeno v American Society for Horticultural Science; Journal of the American Society for Horticultural Science; 2013; Letn. 138, Iss. 4; str. 297-305; Impact Factor: 1.122;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 1.059; WoS: MU; Avtorji / Authors: Maras Marko, Šuštar Vozlič Jelka, Kainz Wolfgang, Meglič Vladimir Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 9.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine7 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 7399545 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genska banka Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani ANG Genebank of the Agronomy department of the Biotechnical faculty in Ljubljana Opis SLO Skrb za ohranjanje narave, v ožjem smislu tudi genskih virov, ne sme biti prepuščena posameznikom ali posameznim ustanovam, ampak je potrebno ta problem reševati na regionalni, nacionalni in mednarodni ravni. S tem namenom je bila ustanovljena leta 1974 organizacija IBPGR (sedaj Bioversity International), ki je samostojna inštitucija, povezana s FAO ter podobnimi organizacijami po celem svetu in skrbi za ohranjanje svetovnih genskih virov. Pod njenim okriljem so bili za posamezne vrste izdelani tudi deskriptorji, po katerih se genski material opisuje in vrednoti. To je eden od razlogov, da so se leta 1996 v Sloveniji posamezne zbirke, ki hranijo kmetijske rastline združile in dobile status nacionalnega pomena z imenom Slovenska rastlinska genska banka. Del tega je tudi Genska banka kmetijskih rastlin Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete, ki jo sestavljajo štiri genske banke povečini domačih vzorcev ajde (navadna in tatarska), koruze (populacije in iz njih vzgojene linije), sadnih rastlin (jablane, hruške in orehi) ter trav in metuljnic (rod Lolium, Dactylis in Trifolium). Kljub temu, da se skrbi za različne rastlinske vrste, ima genska banka nekaj skupnih organizacijskih značilnosti. Način in razmere hranjenja so podobne, ne glede na rastlinsko vrsto. Tako se vzorci semen hranijo ex situ - izven naravnega okolja v hladilnikih. Sadne vrste se hranijo ex situ v obliki nasadov. Delo genske banke je osredotočeno na pravilno hranjenje vzorcev, zbiranje (kolekcioniranje) vzorcev, obnavljanje in razmnoževanje semen, vzdrževanje in zasaditev novih nasadov sadnih rastlin. Med glavnimi nalogami je tudi zbiranje osnovnih (pasport) podatkov o vzorcih, opisovanje in vrednotenje zbranih podatkov po mednarodnih deskriptorjih, sodelovanje med genskimi bankami ter dosegljivost zbirke oz. vzorcev. Razlogi za zbiranje vzorcev in ustanavljanje genske banke ter aktivnosti imajo nekaj skupnih značilnosti, predvsem rešiti genski material pred propadom, vsaka zbirka pa ima specifičnosti, po katerih je tudi razpoznavna. ANG Caring for nature conservation in the strict sense of genetic resources cannot be left to individuals or individual institutions, this issue must be tackled at regional, national and international levels. The organization IBPGR (now Bioversity International), an independent institution founded for this purpose in 1974, is associated with the FAO and similar organizations worldwide and is responsible for organizing conservation of the world's genetic resources. Under its auspices, descriptors for individual species have been produced by which genetic material is described and evaluated. This is one of the reasons why individual collections in Slovenia responsible for storing agricultural plants, merged in 1996 and became a body of national importance called the Slovenian Plant Genebank. It includes also the genebank of agricultural plants of the Department of Agronomy of the Biotechnical Faculty, consisting of four genebanks containing primarily samples of domestic buckwheat (Fagopyrum esculentum and Fagopyrum tataricum), maize (populations and lines grown from them), fruit plants (apple, pear and walnut trees) and grasses and legumes (genuses Lolium, Dactylis and Trifolium). Despite preserving a variety of plant species, the genebank has some common organizational characteristics. The method and conditions of storage, irrespective of plant species are similar. Seed samples are thus stored ex situ - outside of the natural environment in a refrigerator. Fruit species are stored ex situ in the form of plantations. Genebank work focuses on the proper storage of samples, collection of samples, regeneration and multiplication of seeds, maintaining and planting new crops of fruit plants. The main tasks also include the collection of basic (passport) data on samples, characterization and evaluation of data collected by international descriptors, cooperation among genebanks and the availability of collections and samples. Grounds for collecting samples and the creation of the genebank and activities have some common characteristics, mainly preserving genetic material from decay. Each collection has specificities by which it is also recognizable. Šifra F.30 Strokovna ocena stanja Objavljeno v Biotehniška fakulteta; Acta agriculturae Slovenica; 2012; Letn. 99, št. 3; str. 301-306; Avtorji / Authors: Luthar Zlata, Rozman Ludvik, Osterc Gregor, Čop Jure Tipologija 1.04 Strokovni članek 2. COBISS ID 252884224 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete ANG Slovene plant gene bank in the International Year of Biodiversity Opis SLO Organizator znanstvenega srečanja, na katerem je bilo prvič v celoti predstavljeno delo na področju rastlinskih genskih virov v Sloveniji. ANG Organiser of the scientific meeting where it was for the first time presented the entire work on plant genetic resources in Slovenia. Šifra B.01 Organizator znanstvenega srečanja Objavljeno v Kmetijski inštitut Slovenije; 2010; 41 str.; Avtorji / Authors: Meglič Vladimir Tipologija 2.25 Druge monografije in druga zaključena dela 3. COBISS ID 3436392 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genska banka Kmetijskega inštituta Slovenije ANG Gene Bank at the Agricultural Institute of Slovenia Opis SLO V okviru Slovenske rastlinske genske banke pri Kmetijskem inštitutu Slovenije, ki omogoča ex-situ, in vivo ter in vitro pristop, hranimo slovenske sorte, linije in klone kmetijskih rastlin ter ekotipe travniških in drugih avtohtonih rastlin, pomembnih za kmetijstvo. Tako imamo med drugimi zbrane že številne genske vire solate, čebule, zelja, fižola, krompirja, boba, pšenice, trav, detelj, jagodičja in vinske trte, poleg tega pa tudi slovenske sorte, ki so bile z intenzivnim programom žlahtnjenja začetega neposredno po drugi svetovni vojni vzgojene pri Kmetijskem inštitutu Slovenije. V predstavitvi so opisani načini zbiranja, evalvacije, razmnoževanja in hranjenja genskih virov ter njihove nadaljnje uporabe. ANG The Slovenian plant gene bank at the Agricultural Institute of Slovenia, which allows ex-situ, in vivo and in vitro approach, Slovenian varieties, lines and clones of agricultural crops along with grassland ecotypes and other native plants important to agriculture are preserved and conserved. Among other we have already collected numerous genetic resources of lettuce, onions, cabbage, beans, potatoes, broad beans, wheat, grasses, clovers, berries and grape vine, as well as Slovenian varieties that were bred at the Agricultural Institute of Slovenia through its breeding program initiated immediately after the Second World War. The presentation describes the methods of collection, evaluation, dissemination and conservation of genetic resources and their further use. Šifra F.30 Strokovna ocena stanja Objavljeno v Kmetijski inštitut Slovenije; Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete; 2010; Str. 14; Avtorji / Authors: Meglič Vladimir, Šuštar Vozlič Jelka Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci 4. COBISS ID 3821928 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Slovenska rastlinska genska banka in program dela z genskimi viri na Kmetijskem inštitutu Slovenije ANG Slovene Plant Gene Bank and genetic resources program at the Agricultural Institute of Slovenia Opis SLO Zgodnji projekti zbiranja slovenskih avtohtonih populacij, ekotipov in krajevnih sort vrst kmetijskih rastlin, so se začeli pred približno 50 leti. Fitogeografsko in zgodovinsko ozadje je podprlo razvoj nacionalnega programa in s tem ohranjanja rastlinskih genskih virov v Sloveniji. Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano je v letu 1996 začelo financiranje programa Slovenska rastlinska genska banka s ciljem, da se ohranijo, ocenjujejo, obnavljajo in ohranjajo slovenske avtohtone vrste, ekotipi, populacije in krajevne sorte kmetijskih, zdravilnih in aromatičnih rastlin, gozdnih dreves in drugih lesnatih rastlin iz slovenskih gozdov. Ti vključujejo slovenske sorte, stare sorte, krajevne sorte, različne populacije, klone in linije požlahtnjene iz avtohtonih rastlin in ekotipov zbranih v naravnih habitatih, ki so pomembne za hrano, kmetijstvo in gozdarstvo. Predstavljen je bil program slovenske rastlinske genske banke skupaj s sistemi zbiranja, vrednotenja, razširjanja, dokumentiranja in ohranjanja genskih virov ter njihovo nadaljnjo uporabo na vseh slovenskih institucijah, ki se ukvarjajo z genskimi viri. Na mednarodni ravni vse institucije, ki sodelujejo na programu SRGB vključene v delo ECPGR FA in SeedNet katerih cilj je zagotoviti dolgoročno ohranjanje in spodbujanje povečane rabe rastlinskih genskih virov v Evropi. ANG Early projects to collect Slovenian autochthonous populations, ecotypes and landraces of agricultural species were initiated about 50 years ago. Phytogeographic and historical background has supported the development of the national program and through that conservation of plant genetic resources in Slovenia. In 1996 the Ministry of Agriculture, Forestry and Food started financing the Slovene Plant Gene Bank Program with the goal to maintain, evaluate, regenerate and preserve Slovenian autochtonous species, ecotypes, populations and landraces of agricultural, medicinal and aromatic plants, forest trees and other woody plants from Slovenian forests. They include Slovenian cultivars, old cultivars, landraces, various populations, clones and lines bred from autochtonous plants and ecotypes from the natural habitat important for food, agriculture and forestry. Within the presentation Slovene Plant Gene Bank Program was presented along with systems of collection, evaluation, dissemination, documentation and conservation of genetic resources and their further use in all Slovenian institutions dealing with genetic resources. On the international level all institutions are involved in the work of the ECPGR FA and SeedNet which are aiming at ensuring long term conservation and facilitating increased utilization of plant genetic resources in Europe. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Poljoprivredni fakultet; Zbornik sažetaka; 2012; Str. 125; Avtorji / Authors: Meglič Vladimir Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci 5. COBISS ID 4192872 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Genska raznolikost autohtonih populacij navadnega fižola iz petih držav JV Evrope ANG Genetic diversity of the autochtonous Phaseolus bean germplasm originating from five South east European countries Genetska diferenciacija 167 Phaseolus vulgaris L. akcesij , ki izhajajo iz petih držav jugovzhodne Evrope je bila izvedena s pomočjo 13 SSR markerjev . V analizo je bilo vključenih 21 akcesij iz Bosne in Hercegovine, Opis SLO 15 akcesij iz Hrvaške, 73 iz Makedonije, 38 akcesij iz Srbije in 20 akcesij iz Slovenije . Izračunano povprečno število alelov na lokus je 9.8. Povprečna polimorfna vsebina informacij preko vseh lokusov je dosegla vrednost 0,710, kjer je bil najbolj informativen lokus GATS91 (0,926). Rezultati so pokazali, da je izbrana vrsta SSR markerjev zelo informativna in se lahko uporablja pri študijah genske raznovrstnosti genskih virov zbranih v petih državah jugovzhodne Evrope, kar je bilo potrjeno tudi z izračunano vrednostjo verjetnosti identitete (1.831x10 -14). Analiza molekularne variance je pokazala le 8 % genetske raznolikosti med akcesijami P. vulgaris iz različnih držav, kar kaže na njihov skupen izvor. Na osnovi genetske razdalje, UPGMA metode grozdenja in Bayesovo analizo grozdenja, lahko akcesije iz petih držav razdelimo v štiri genetske skupine. ANG Genetic differentiation of 167 Phaseolus vulgaris L. accessions originating from five South east European countries was performed using 13 SSR markers. Analysis included 21 accessions from Bosnia and Herzegovina, 15 accessions from Croatia, 73 accessions from Macedonia, 38 accessions from Serbia and 20 accessions from Slovenia. Calculated mean number of alleles per locus was 9.8. The average polymorphic information content over all loci reached value of 0.710 where the most informative locus was GATS91 (0.926). These results showed that selected set of SSR markers are highly informative and applicable for studies of genetic diversity within germplasm collected in the five South east European countries, which was also confirmed with the calculated value of probability of identity (1.831x10-14). Analysis of molecular variance showed only 8 % genetic variability among accessions of P. vulgaris from different countries which indicates their common origin. Based on genetic distance, UPGMA clustering method and Bayesian clustering analysis, the accessions from five countries are generally divided into four genetic groups. Šifra F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Objavljeno v International Legume Society;Institute of Field and Vegetable Crops; Book of abstracts; 2013; Str. 29; Avtorji / Authors: Meglič Vladimir, Pipan Barbara, Šuštar Vozlič Jelka, Maras Marko, Todorovic Vida, Vasic Mirjana, Kratovaljeva Suzana, Ibusoska Afrodita, Matotan Zdravko, Čupic Tihomir Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci 10.Drugi pomembni rezultati projektne skupine8 Delo na projektu se je zrcalilo z vključevanjem v delo mednarodnih programov: ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir, THORN, Eva. South east european development network on plant genetic resources - SEEDNet. V: HINTUM, Theo J. L. van (ur.). To serve and conserve : European Association for Research on Plant Breeding Section Genetic Resources Wageningen, 2011. [COBISS.SI-ID 3572840] MEGLIČ, Vladimir, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. SEED Net regional collecting expedition and ex situ conservation of Trifolium pratense L., Festuca pratensis Huds., Dactylis glomerata L. and Medicago falcata L. V: HINTUM, Theo J. L. van (ur.). To serve and conserve : European Association for Research on Plant Breeding Section Genetic Wageningen, 2011. [COBISS.SI-ID 3573096] Poleg tega pa so člani raziskovalne skupine skrbeli za diseminacijo rezultatov laični javnosti preko intervjuva: MEGLIČ, Vladimir. Svalbard sredi Ljubljane : rastlinska genska banka na Kmetijskem inštitut Slovenije. Delo (Ljubl.), 7. jan. 2011, leto 53, št. 5, str. 27, fotogr. [COBISS.SI-ID 3532392] radijskega dogodka: MEGLIČ, Vladimir. Žlahtnjenje in genetika rastlin, genske banke. Ljubljana: Radio Slovenija, program Ars, oddaja Podobe znanja, 29. apr. 2011. [COBISS.SI-ID 3592552] in televizijskih oddaj: ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Rastlinska genska banka. Ljubljana: TV Slovenija 1, oddaja Ljudje in zemlja, 10. jan. 2013. ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Avtohtone sorte. Ljubljana: TV Slovenija 1, Oddaja Odmevi, 6. maj 2013. ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Žlahtnjenje rastlin. Ljubljana: TV Slovenija 1, oddaja Globus, 14. maj 2013. V času trajanja projekta je s svojo vključenostjo magistrirala ena študentka: ŠOŠTERIČ, Mojca. Vrednotenje genskih virov lucerne s pomočjo morfoloških in proizvodnih lastnosti : magistrsko delo. Maribor: [M. Šošterič], 2012. VIII, 57 f., [25] f. pril., ilustr. [COBISS.SI-ID 3340076] ll.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 ll.l.Pomen za razvoj znanosti10 SLO Nacionalni program Slovenska rastlinska genska banka (SRGB) se vključuje v ohranjanje genske raznovrstnosti kmetijskih rastlin. Njena dejavnost, tj. proučevanje rastlinskih genskih virov v službi ohranjanja genske raznovrstnosti, je pomembno z več vidikov: za žlahtnjenje novih sort, za sonaravno kmetovanje in za trajnostno rabo rastišču prilagojenih populacij. Nalogo ohranjanja genskih virov preko zbiranja, proučevanja, vrednotenja in shranjevanja genskih virov kmetijskih rastlin je prevzel poleg drugih inštitucij vključenih v SRGB Kmetijski inštitut Slovenije. K evidentiranju, ocenjevanju ogroženosti in ohranjanju virov genskega materiala rastlin nas zavezuje članstvo v Skupnem evropskem programu ohranjanja genetskih virov kulturnih rastlin - ECPGR. O nekaterih rastlinskih vrstah iz genske banke (npr. solata, fižol) imamo zbranih že več podatkov, ki smo jih pridobili na osnovi morfoloških, biokemijskih in molekulskih analiz, medtem ko pri drugih vrstah podrobnih informacij ni na voljo ali pa so ti podatki veliko skromnejši. V okviru projekta smo prvič ovrednotili in kompleksno opisali slovenske genske vire lucerne, shranjene v genski banki, in sicer populacije 06/01, 94/94, 02/07 in sorti MS R-95 ter Bistra. Po pridelku zelinja se navedene slovenske populacije in sorte niso statistično značilno razlikovale od preostalih obravnavanih akcesij v poskusu. Pri višini rastlin, se akcesija MS R-95 po povprečni višini ni bistveno razlikovala od povprečne višine sorte Evropa, katera se že več let uporablja kot standard za sortne poskuse. Pri vsebnosti beljakovin v lucerni ni bilo statistično značilnih razlik med posameznimi akcesijami. Statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov se je pokazala pri slovenski populaciji 02/07 pri stopnji tveganja 0,01. Na podlagi zbranih podatkov iz mikrosatelitne karakterizacije črne detelje smo opravili korespondenčno faktorsko analizo, kjer se posamezniki niso jasno razločili med seboj, kar nakazuje na veliko medsebojno podobnost tako posameznikov znotraj ekotipov kot tudi med ekotipi samimi. Rezultati projekta so pokazali, da je za slovenske ekotipe črne detelje značilna velika genetska raznolikost, ki je prisotna v širšem slovenskem okolju. Zasluge za ta pojav gre pripisati močnemu pretoku genov med različnimi ekotipi. Kot kaže raziskava, je pretok genov nekoliko omejen zgolj v smeri višje ležečih rastišč, kjer se na podlagi specifičnih podnebnih razmer oblikuje nekoliko drugačna genetska pestrost kot v nižje ležečih predelih. Ker prehranska vrednost slovenskih sort in genotipov fižola še ni bila določena, je bil cilj raziskave določiti kemijsko sestavo zrnja fižola in s tem določiti njegovo prehransko vrednost. V sklopu raziskave smo prvič ovrednotili prehransko vrednost izbranih slovenskih sort in genotipov fižola. Ugotovili smo, da se analizirani genotipi odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Od anti nutricističnih komponent smo določili le vsebnost skupnih polifenolov, ki so se razlikovale med genotipi. V prihodnje bi kazalo proučiti še nekatere druge komponente. Z rezultati projekta smo pridobili nova znanja in spoznanja o genetski variabilnosti izbranih populacij metuljnic ter pridobili osnove za nadaljnje raziskave strukture genskih virov metuljnic z ozirom na njihov odziv na abiotski stres. Rezultati projekta so odprli pot za primerjavo genske raznolikosti izbranih metuljnic v slovenskem in širšem evropskem prostoru. Prvi znanstveni rezultati so že objavljeni v revijah z IF, drugi pa so v pripravi za objavo. ANG The National Program of Slovenian Plant Gene Bank (SRGB) is included in the conservation of genetic diversity of agricultural crops. Its activity, i.e. the study of plant genetic resources in the service of maintaining genetic diversity is important in several respects: the breeding of new varieties for sustainable agriculture and sustainable use of site- adapted populations. The task of conserving genetic resources through the collection, examination, evaluation and storage of genetic resources of agricultural plants conducts, among other institutions involved in SRGB, Agricultural Institute of Slovenia. The documentation, assessing risk and genetic resources conservation of agricultural plants is a task that we are bound to with a membership in the Common European program for the conservation of genetic resources of cultivated plants - ECPGR. For some of the plant species in gene banks (e.g., lettuce, beans) more data have been obtained on the basis of morphological, biochemical and molecular analysis, while some other species detailed information is not available or the data are much more modest . The project enabled the first evaluation and complex description of Slovenian alfalfa genetic resources stored in our gene bank, namely the populations 06/01, 94/94, 02/07 variety and MS R- 95 and Bistra. The green matter yield of the Slovenian populations did not differ significantly from the rest of the accessions in the experiment. In the case of plant height, the MS R- 95 was not significantly different from the average height of variety Europe, which has been used for many years as the standard for varietal trials. For the protein content of alfalfa there were no statistically significant differences between the individual accessions. Statistically significant positive correlation between green matter yield and number of shoots was found in the Slovenian population of 02 /07 at 0.01 level of probability. Based on data collected from microsatellite characterization of red clover correspondence factor analysis was performed, where individuals do not clearly differentiate between each other, which indicates a strong resemblance to each other within and between populations and ecotypes. The project results show that the Slovenian ecotypes of red clover are characterized by high genetic diversity that is present in the wider Slovenian environment. This phenomenon is due to the strong gene flow between different ecotypes. As the survey shows, there is somewhat restricted gene flow only in the direction of higher elevation sites, where, under specific climatic conditions create slightly different genetic diversity than in low-lying areas. Since the nutritional value of Slovenian bean varieties and genotypes has not yet been determined, the aim of this research was as well to determine the chemical composition of grain beans, and determine its nutritional value. This was the first attempt to evaluate the nutritional value of selected Slovenian varieties and genotypes of beans. We found that the analyzed genotypes are distinguished by a high content of protein and fiber and macro-and microelements. From anti nutritional components only total polyphenols were determined, which differed among genotypes. In the future, it would be useful to consider some other components. The results of the project we have gained new information and knowledge on the genetic variability of populations of selected legumes and set the basis for further research into the structure of genetic resources of legumes with respect to their response to abiotic stress. Results of the project paved the way for the comparison of the genetic diversity of selected legumes in Slovenian and the wider European area. The first scientific results have been published in journals with IF, while others are in preparation for publication. 11.2.Pomen za razvoj Slovenije11 SLO Ohranjanje in trajnostna raba genskih virov je pogoj za trajnostno delovanje ekosistemov z vsemi njihovimi funkcijami. Področje ima sistemske osnove v Zakonu o gozdovih in kmetijstvu (ZOG in ZOK), Zakonu o ohranjanju narave (ZON), Zakonu o ratifikaciji CBD, ustreznih nacionalnih strategijah in s strani države podpisanih mednarodnih resolucijah. Po drugi svetovni vojni se je v Sloveniji pričela naglo opuščati tradicija pridelovanja metuljnic, vendar kljub temu ni prišlo do izgube avtohtonih genskih virov. Nalogo ohranjanja genskih virov preko zbiranja, proučevanja, vrednotenja in shranjevanja genskih virov kmetijskih rastlin je prevzel poleg drugih inštitucij vključenih v SRGB Kmetijski inštitut Slovenije. Tako so pri Kmetijskem inštitutu Slovenije v ta program med drugimi vključeni že številni avtohtoni genski viri metuljnic, od katerih so v največjem številu zastopani vzorci fižola (Phaseolus sp.). Dosedanje raziskave na fižolu so pokazale, da se za visokimi številkami zbranih genskih virov dejansko skriva tudi bogat genofond. Njegova raznolikost se zrcali v pestrem naboru fenotipskih različic, fizioloških odzivov na zunanje biotske in abiotske dražljaje, kot tudi strukturnih posebnostih, ki smo jih določili s proučevanjem morfoloških, biokemijskih in molekulskih lastnosti. Projekt in njegovi rezultati se vklapljajo v Strategijo razvoja slovenskega kmetijstva in druge razvojne dokumente, v katerih je opredeljena usmeritev v stabilno pridelavo kakovostne in čim cenejše hrane ter zagotavljanje prehranske varnosti Slovenije. Obravnavana problematika se konceptualno neposredno navezuje na eno izmed prednostnih tematik iz razpisa (5.9.1 Analiza avtohtonega genskega materiala pri najpomembnejših kmetijskih rastlinah in ocena primernosti za širšo uporabo v spreminjajočih se podnebnih razmerah). Okolju prijazni načini pridelave, ki se odražajo v ohranjanju rodovitnosti tal, varovanju okolja, ohranjanju biotske raznovrstnosti in tradicionalne podeželske krajine, so opredeljeni v Nacionalnem programu varstva okolja. Kakovosten sortiment, ki mora biti prilagojen na lokalne razmere, hkrati pa mora tudi ustrezati okusu domačega potrošnika, predstavlja osnovo za konkurenčno in trajnostno pridelovanje katerekoli kmetijske rastline. Izbor metuljnic je bil nameren, ker smo se zavedali pomena njihovih prehranskih, agronomskih in gospodarskih vrednosti. Raziskava Analiza avtohtonega materiala izbranih vrst metuljnic kot pomoč pri ohranjanju biodiverzitete in žlahtnjenju v spreminjajočih se podnebnih razmerah je za Slovenijo pomembna s številnih vidikov. Razvoj novih rastlinskih sort, ki bi zagotavljale ustrezne donose v rastlinski proizvodnji v razmerah podnebnih sprememb pri nas, je za slovenske žlahtnitelje velik izziv, kajti predvsem voda je eden od glavnih omejitvenih faktorjev v kmetijstvu, njeno pomanjkanje pa lahko znatno zmanjša pridelek posevka. S pomočjo projekta smo ovrednotili dejansko stanje biotske raznovrstnosti rastlinskih vrst vključenih v analize, razvrstili genske vire znotraj posamezne rastlinske vrste, kar bo omogočalo zaščito genskih virov pred njihovim izginotjem in oblikovanje skupine genskih virov za nadaljnjo uporabo. S tem bomo omogočili vzpostavitev načrta ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določili potencial za pridelovanje v spremenjenih podnebnih razmerah. Takšna strategija nam bo omogočila razvoj novih sort z visokim potencialom donosnosti in stabilnosti pridelka tudi v rastnih pogojih spreminjajočih se podnebnih sprememb. Rezultat projekta bo tudi obsežno gradivo o genskih virih rastlin s poudarkom na metuljnicah. ANG Conservation and sustainable use of genetic resources is a prerequisite for the sustainable functioning of ecosystems with all their features. This field has basis in the Law on Forests and Agriculture, the Nature Conservation Act, the Law on ratification of the CBD, the relevant national strategies and the governmentally signed international resolutions. After the Second World War in Slovenia started a process of abandoning the tradition of legumes cultivation, but nevertheless there was no loss of native genetic resources. The task of conserving genetic resources through the collection, examination, evaluation and storage of genetic resources of agricultural plants took over, among other institutions involved, as well Agricultural Institute of Slovenia. Thus, among other species already included in the program there is a number of indigenous genetic resources of legumes, of which the highest number of samples represent beans (Phaseolus sp.). Previous researches on beans have shown that the high number of collected genetic resources actually hides a rich genetic diversity. This diversity is reflected in the wide range of phenotypic variation, physiological responses to external biotic and abiotic stimuli, as well as the structural specifics, which were determined by studying the morphological, biochemical and molecular characterization. The project and its results do fit in the Developmental Strategy of Slovenian Agriculture and other developmental documents, which is defined in the policies for stable production of high quality and affordable food as well as Slovenian food safety. The project content is conceptually directly related to the one of the priority themes of the call (5.9.1 Analysis of indigenous genetic material in the most important agricultural plants and assessment of suitability for wider use in changing climate conditions). Environmentally friendly production methods, which are reflected in the conservation of soil fertility, environmental protection, conservation of biodiversity and traditional rural landscape, are defined in the National Environmental Action Plan. High quality variety assortment, which must be adapted to local conditions, and must also meet the tastes of domestic consumers, is the basis for a competitive and sustainable cultivation of any crop. Selection of legumes was intentional, because we are aware of the importance of their nutritional, agronomic and economic value. The project, Analysis indigenous material selected species of legumes as an aid in biodiversity conservation and breeding in the changing climatic conditions, is important in many respects. Development of new plant varieties that would provide adequate returns in crop production under conditions of climate change in our country is for the Slovenian breeders challenging, especially since water is one of the main limiting factors in agriculture, and its absence may significantly reduce the yield of the crop. With the finished project, we have evaluated the current status of biodiversity of plant species included in the analysis of genetic resources within a specific plant species, which will allow the preservation of genetic resources before their disappearance and the formation of a specific core collections for future use. This will enable the establishment of a plan for the preservation of genetic resources and selection for inclusion in the production, either directly or in to the breeding programs or in the field rotation and to determine their potential for growing under changing climatic conditions. Such a strategy will allow us to develop new varieties with high yield potential and yield stability in the changing growing conditions. Project will result in an extensive material on the genetic resources of plants with the emphasis on legumes. 12.Vpetost raziskovalnih rezultatov projektne skupine. 12.1.Vpetost raziskave v domače okolje Kje obstaja verjetnost, da bodo vaša znanstvena spoznanja deležna zaznavnega odziva? 0 v domačih znanstvenih krogih 0 pri domačih uporabnikih Kdo (poleg sofinancerjev) že izraža interes po vaših spoznanjih oziroma rezultatih?12 Spoznanja in rezultati projekta so zanimivi za: - za nevladne organizacije na področju kmetijstva (okoljevarstvene, kmetijske) predvsem pa za kmetovalce same. - za zainteresirano strokovno javnost (projekt in delni rezultati so bili predstavljeni v znanstvenih in strokovnih publikacijah) - za visokošolske izobraževalne in raziskovalne ustavne doma in v tujini, ki se ukvarjajo z podobnimi raziskovalnimi vsebinami na področju kmetijstva, upravljanja in varovanja naravnih virov. 12.2.Vpetost raziskave v tuje okolje Kje obstaja verjetnost, da bodo vaša znanstvena spoznanja deležna zaznavnega odziva? 0 v mednarodnih znanstvenih krogih 0 pri mednarodnih uporabnikih Navedite število in obliko formalnega raziskovalnega sodelovanja s tujini raziskovalnimi inštitucijami:— Vzpostavili smo formalno sodelovanje z raziskovalci iz Hrvaške (Poljoprivredni institut Osijek: Projekt znanstvenoraziskovalnega sodelovanja med Slovenijo in Hrvaško: Pomen in vloga krmnih leguminoz v trajnostni pridelavi in varovanju okolja) in Srbije (Institut za ratarstvo i povrtarstvo Novi Sad: Projekt znanstvenoraziskovalnega sodelovanja med Slovenijo in Srbijo: Vzpostavitev slovensko-srbske kolekcije zrnatih stročnic za zagotovitev trajnostne uporabe v kmetijskih sistemih). Kateri so rezultati tovrstnega sodelovanja:14 Sodelovanje se zrcali v izmenjavi semenskega materiala in izkušenj, zasnovi skupnih poskusov ter v skupnih znanstvenih in strokovnih publikacijah. S hrvaškimi kolegi smo objavili tri znanstvene članke: Efficiency of phenotypic and DNA markers for a genetic diversity study of alfalfa. Russ. j. genet., 2010. Combining abilities and heterosis for dry matter yield in alfalfa diallel crosses. Rom. Agric. Res., 2013. Variation in yield, forage quality and morphological traits of red clover (Trifolium pratanse L.) breeding populations and cultivars. Zemdirbyste (Akademija (Spausd.)), 2013. in en povzetek na konferenci: Procjena heterozisa za prinos zelene mase lucerne. 46th Croatian & 6th International Symposium on Agriculture. Skupaj s hrvaškimi in srbskimi kolegi pa smo predstavili rezultate skupnega dela na konferenci: Genetic diversity of the autochtonous Phaseolus bean germplasm originating from five South east European countries. First Legume Society Conference. 2013. 13.Izjemni dosežek v letu 201215 13.1. Izjemni znanstveni dosežek V priponki Dosezki_2013_V4-1073 13.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek V priponki Dosezki_2013_V4-1073 C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja in obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta • bomo sofinancerjem istočasno z zaključnim poročilom predložili tudi elaborat na zgoščenki (CD), ki ga bomo posredovali po pošti, skladno z zahtevami sofinancerjev. Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: Kmetijski inštitut Slovenije vodja raziskovalnega projekta: Vladimir Meglič ZIG Kraj in datum: Ljubljana |18.10.2013~ Oznaka prijave: ARRS-CRP-ZP-2013-03/6 1 Opredelite raziskovalno področje po klasifikaciji FOS 2007 (Fields of Science). Prevajalna tabela med raziskovalnimi področji po klasifikaciji ARRS ter po klasifikaciji FOS 2007 (Fields of Science) s kategorijami WOS (Web of Science) kot podpodročji je dostopna na spletni strani agencije (http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/preslik-vpp-fos-wos.asp). Nazaj 2 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku). Nazaj 3 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11). Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikosti pisave 11). Nazaj 6 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 7 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 8 in 9 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 11 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 12 Največ 500 znakov, vključno s presledki. Nazaj 13 Največ 500 znakov, vključno s presledki. Nazaj 14 Največ 1.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 15 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2012 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/ Nazaj Obrazec: ARRS-CRP-ZP/2013-03 v1.00 CF-64-D7-9F-EE-9C-79-6C-1C-C1-59-56-84-CA-33-65-58-60-0C-9A Analiza avtohtonega materiala izbranih vrst metuljnic kot pomoč pri ohranjanju biodiverzitete in žlahtnjenju v spreminjajočih se podnebnih razmerah Končno poročilo Analysis of the autochtonous material of selected species of legumes as a help for biodiversity preservation and breeding in the changing climatic conditions Final report Kmetijski inštitut Slovenije Ljubljana, 30. september 2013 Izvajalec: Nosilec: Naročnik: Kmetijski inštitut Slovenije Hacquetova ulica 17 1000 Ljubljana dr. Vladimir Meglič REPUBLIKA SLOVENIJA MINISTRSTVO ZA KMETIJSTVO IN OKOLJE Dunajska 22 1000 Ljubljana SEZNAM IN ČLANI DELOVNE SKUPINE Kmetijski inštitut Slovenije Branko Lukač dr. Marko Maras dr. Vladimir Meglič dr. Katarina Rudolf Pilih mag. Romana Rutar mag. Mojca Šošteršič dr. Jelka Šuštar Vozlič dr. Kristina Ugrinovic dr. Špela Velikonja Bolta Janko Verbič mag. Vida Žnidaršič Pongrac Halil Agovic Boštjan Lipavic Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede dr. Anastazija Gselman dr. Branko Kramberger mag. Miran Podvršnik Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta dr. Jure Čop dr. Nataša Štajner KAZALO Povzetek 5 Summary 6 1 OPREDELITEV PROBLEMA, NAMENA IN CILJEV RAZISKAVE 7 2 PREGLED LITERATURE 9 3 LUCERNA 13 3.1 Opis problema in ciljev 13 3.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature 13 3.3 Material in metode dela 14 3.4 Rezultati raziskav s kratko razpravo 17 3.4.1 Kvalitativne lastnosti 17 3.4.2 Kvantitativne lastnosti 21 3.4.3 Prehranska vrednost 23 3.5 Zaključki 28 4 ČRNA DETELJA 29 4.1 Opis problema in ciljev 29 4.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature 29 4.3 Fenotipska in genetska variabilnost populacij črne detelje v genski banki Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani 29 4.3.1 Material in metode dela 29 4.3.2 Rezultati raziskav s kratko razpravo 30 4.3.3 Zaključki 37 4.4 Fenotipska in genetska variabilnost populacij črne detelje v genski banki KIS 37 4.4.1 Material in metode dela 37 4.4.2 Rezultati raziskave s kratko razpravo 38 4.4.3 Zaključki 41 5 FIŽOL 42 5.1 Opis problema in ciljev 42 5.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature 42 5.3 Vrednotenje prehranskih lastnosti navadnega fižola 43 5.3.1 Material in metode 43 5.3.2 Rezultati 44 5.4 Vrednotenje senzoričnih lastnosti izbranih genotipov fižola 46 5.4.1 Material in metodika 46 5.4.2 Rezultati 47 5.5 Zaključki 47 6 RAZPRAVA IN PRIPOROČILA NAROČNIKU 48 7 LITERATURA 50 8 PRILOGE 52 POVZETEK Prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi predstavlja pomemben vidik prilagajanja na spreminjajoče podnebne razmere. Primerno kolobarjenje je pomemben dejavnik, ki vpliva na zmanjšanje škode zaradi suše. Sestava kmetijskih kultur v Sloveniji je neugodna, na kar opozarja visok delež okopavin v strukturi vrst, kjer prevladuje koruza. Zanemarljivo vlogo pa imajo metuljnice, čeprav imajo številne pozitivne učinke. Cilj projekta je bil ovrednotenje stanja biotske raznovrstnosti izbranih metuljnic s poudarkom na značilnostih, ki so pomembne za odziv rastlin na abiotski stres, razvrstitev genskih virov znotraj posamezne rastlinske vrste in zaščita le-teh pred izginotjem. Podrobno smo proučili akcesije lucerne (Medicago sativa, M. falcata), shranjene v Genski banki Kmetijskega inštituta Slovenije (KIS), ki izhajajo iz različnih geografskih področij. Za vrednotenje kvalitativnih in kvantitativnih lastnosti smo uporabili prilagojene IBPGR deskriptorje za krmne stročnice. Pri pridelku zelinja in višini rastlin smo ugotovili statistično značilne razlike med akcesijami. Določili smo tudi prehransko vrednost, vsebnost beljakovin ter vsebnost nevtralnih in kislih vlaken. Določili smo akcesije, ki bi bile najbolj primerne za nadaljnje žlahtnjenje in pridelovanje v slovenskih rastnih razmerah. V triletnem poljskem in lončnem poskusu smo testirali fenotipsko in genetsko variabilnost izbranih populacij črne detelje iz genskih bank Biotehniške fakultete v Ljubljani (BF) in KIS. Vključili smo 26 populacij črne detelje, ki izvirajo iz Slovenije, Srbije ter Bosne in Hercegovine (BF), 42 ekotipov črne detelje iz Slovenije (KIS) ter standardne sorte. Ugotovili smo, da je večina populacij BF bolj podobnih divji črni detelji (Trifolium pratense var. spontaneum) kot gojeni (T. pratense var. subnudum), so nižje rasti, imajo drobnejša stebla in manjše liste kot standardne sorte. Populacije in sorte izkazujejo veliko znotraj- in med-populacijsko oziroma med-sortno genetsko variabilnost. Pri proučevanju slovenskih ekotipov črne detelje KIS smo ugotovili, da je za njih značilna velika genetska raznolikost, kar je posledica pretoka genov med različnimi ekotipi, ki pa je nekoliko omejen v smeri višje ležečih rastišč, kjer se na podlagi specifičnih podnebnih razmer oblikuje nekoliko drugačna genetska pestrost kot v nižje ležečih predelih. Ovrednotili smo prehransko vrednost izbranih slovenskih genotipov fižola. Analizirani genotipi se odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Določili smo tudi vsebnost nekaterih anti nutricističnih komponent. Uvedli smo metodiko za ocenjevanje senzorične vrednosti, ki jo bomo uporabili v procesu žlahtnjenja. Rezultat projekta je vzpostavitev načrta ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določitev potenciala za pridelovanje v spremenjenih podnebnih razmerah. SUMMARY Adapted plant species in agricultural production play an important role in adaptation to changing climatic conditions. Appropriate crop rotation is an important factor that contributes to the reduction of losses caused by drought. Crop structure in Slovenia is unfavourable, as demonstrated by high proportion of root crops, dominated by maize. Legumes have a negligible role despite a number of their positive effects. The aim of the project was to evaluate biodiversity of selected legume species with emphasis on the characters that are important for plant responses to abiotic stress, classification of genetic resources within a single plant species and their protection. Accessions of alfalfa (Medicago sativa L.) and (M. falcata L.) from the gene bank of Agricultural institute of Slovenia (KIS) were studied in details. IBPGR descriptors for forage legumes were used for evaluation of qualitative and quantitative traits. Nutritive value and protein content in different varieties or populations of alfalfa were evaluated. Results for protein content revealed no statistical differences between accessions. On the other hand green matter yield and plant height showed statistically significant differences between accessions studied. Populations were identified that are suitable for cultivation in the Slovenian growing conditions and that could be used for further alfalfa breeding. In the period 2010-2013, 26 ecotype populations of red clover stored in the BF gene bank and 42 Slovene ecotypes from AIS were tested on phenotypic and genetic variability in field and in glasshouse pot experiments. Red clover varieties were used as standards. The ecotype populations from BF differed significantly in many phenotypic traits; they had lower plant height, thinner stems and smaller leaves than the check varieties. Most of them are more similar to the wild type of red clover (Trifolium pratense var. spontaneum) than to the cultivated one (T. pratense var. subnudum). Some of these ecotype populations were on the level of the standard varieties, and could present potential material of interest for breeding purposes. The Slovenian ecotypes of red clover from KIS were characterized by high genetic diversity, which is result of gene flow between different ecotypes, limited in the direction of higher elevation sites, where, under specific climatic conditions slightly different genetic diversity is created than in low-lying areas. Nutritional value of selected Slovenian bean genotypes was evaluated. High content of proteins, fibre and macro-and microelements was detected. The content of antinutritional components was determined. A methodology for assessing the sensory values was introduced, which will be used in common bean breeding process. The result of the project is establishment of a plan for the preservation of genetic resources and selecting those for inclusion in the production, either directly or in breeding programs. 1 OPREDELITEV PROBLEMA, NAMENA IN CILJEV RAZISKAVE Pomemben vidik prilagajanja kmetijstva na podnebne spremembe predstavlja med drugim tudi prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi. Na neugodno sestavo kmetijskih kultur v Sloveniji opozarja visok delež okopavin v strukturi vrst - koruzo pridelujemo kar na dobrih 40% vseh njiv. Na drugi strani imajo zanemarljivo vlogo v rastlinski pridelavi metuljnice, ki jim skupaj z oljnicami namenjamo zgolj 2,3% njiv. Zaradi pozitivnih učinkov, povezanih s pridelovanjem in prehransko vrednostjo, bi bilo smiselno in upravičeno, da zapostavljenim metuljnicam namenimo pozornost, ki so je bile deležne vse do druge polovice prejšnjega stoletja. K evidentiranju, ocenjevanju ogroženosti in ohranjanju virov genskega materiala rastlin nas zavezuje tudi članstvo v Skupnem evropskem programu ohranjanja genetskih virov kulturnih rastlin - ECPGR. Nacionalni program Slovenska rastlinska genska banka (SRGB) se vključuje v ohranjanje genske raznovrstnosti kmetijskih rastlin. Njena dejavnost, tj. proučevanje rastlinskih genskih virov v službi ohranjanja genske raznovrstnosti, je pomembno z več vidikov: za žlahtnjenje novih sort, za sonaravno kmetovanje in za trajnostno rabo rastišču prilagojenih populacij. Po drugi svetovni vojni se je v Sloveniji pričela naglo opuščati tradicija pridelovanja metuljnic, vendar kljub temu ni prišlo do izgube avtohtonih genskih virov. Nalogo ohranjanja genskih virov preko zbiranja, proučevanja, vrednotenja in shranjevanja genskih virov kmetijskih rastlin je prevzel poleg drugih inštitucij, vključenih v SRGB, tudi Kmetijski inštitut Slovenije. O nekaterih rastlinskih vrstah iz genske banke (npr. solata, fižol) imamo zbranih že več podatkov, ki smo jih pridobili na osnovi morfoloških, biokemijskih in molekulskih analiz, medtem ko pri drugih vrstah podrobnih informacij ni na voljo oziroma so ti podatki veliko skromnejši. Zato smo si kot cilj predlaganega projekta zastavili analizo morfoloških lastnosti zbirke genskih virov nekaterih izbranih vrst iz družine metuljnic (Fabaceae): črne detelje (Trifoliumpratense), lucerne (Medicago spp.). V ta namen je bil zasnovan dvoletni poljski poskus, kjer smo opazovali in primerjali fenotipske značilnosti (morfologija, fiziologija) genskih virov. Največ pozornosti smo namenili tistim značilnostim, ki so odločilnega pomena za odziv rastlin na abiotski stres (npr. fenološke značilnosti, dolžina vegetacijske dobe, arhitektura rastline, razvejanost oz. tip rasti, biokemična sestava rastlin ipd.). Genske vire smo ovrednotili tudi z molekulskimi metodami, določili pa smo tudi njihovo prehransko vrednost. Pri vrednotenju prehranske vrednosti smo dali velik poudarek tudi fižolu, saj prehransko vrednost slovenskih genskih virov fižola do sedaj še ni bila ovrednotena. S predlaganim projektom smo želeli ovrednotiti dejansko stanje biotske raznovrstnosti rastlinskih vrst vključenih v analize, razvrstiti genske vire znotraj posamezne rastlinske vrste, zaščititi genske vire pred njihovim izginotjem in oblikovati skupine genskih virov. Nadalje je bil namen vzpostaviti načrt ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določili potencial za pridelovanje v spremenjenih klimatskih razmerah. Opise vseh v projektu navedenih metuljnic bomo posredovali v evropsko bazo podatkov (ECPGR/FA EURISCO in Legumes Crop specific Data Base). Obravnavana problematika se konceptualno neposredno navezuje na eno izmed prednostnih tematik iz razpisa (5.9.1 Analiza avtohtonega genskega materiala pri najpomembnejših kmetijskih rastlinah in ocena primernosti za širšo uporabo v spreminjajočih se podnebnih razmerah). Rezultat projekta je obsežno gradivo o genskih virih rastlin s poudarkom na metuljnicah. Podatki o morfološki, biokemični in genetski zgradbi genskih virov bodo osnova za: - oceno dejanskega stanja biotske raznovrstnosti proučevanih rastlinskih vrst. - razvrstitev genskih virov znotraj posamezne rastlinske vrste glede na podobnost. - identifikacijo in izločitev duplikatov iz zbirke in s tem racionalizacijo delovanja genske banke. - evidentiranje genskih virov in s tem zaščito pred njihovim izginotjem oz. gensko erozijo. - nadgraditev obstoječe podatkovne zbirke genske banke kmetijskih rastlin. Projekt bo omogočil vključitev v evropske tokove evidentiranja in analize genskih virov metuljnic. Tako bomo prispevali k razvoju mednarodno primerljivih kazalcev za oceno biotske raznolikosti rastlin pomembnih za hrano in v kmetijstvu. - oblikovanje skupine genskih virov (angl. 'core collection'), ki bodo odražale variabilnost celotne zbirke posamezne proučevane vrste. - vzpostavitev načrta ohranjanja tradicionalnih kulturnih rastlin ex situ ter in situ. - odbiro genskih virov z ugodnimi agronomskimi lastnostmi, ki bi bili primerni za neposredno vključevanje v rastlinsko pridelavo. - oceno primernosti vrste za vključitev v poljski kolobar. - odbiro obetavnih genskih virov za žlahtniteljski program. - oceno potenciala posamezne vrste za pridelavo v spremenjenih podnebnih razmerah. - načrtovanje poskusov za proučevanje odziva genskih virov posamezne rastlinske vrste na specifične stresne dejavnike (suša, prekomerna vlažnost, nizka oz. visoka temperatura, bolezni in škodljivci idr.). - ovrednotenje prehranske vrednosti pomembnejših metuljnic za krmo živali in prehrano ljudi. 2 PREGLED LITERATURE Kmetijstvo je neposredno odvisno od vremena in podnebja ter je ob skrajnih vremenskih dogodkih med najbolj ranljivimi sektorji gospodarstva. V Sloveniji največ škode povzroča suša (Čergan in sod., 2008). V strukturi škod zaradi naravnih nesreč je škoda zaradi suše dosegla leta 2003 več kot 80%, leta 2000 70% in leta 2001 60% (Kajfež-Bogataj in sod., 2008). Po mnenju meteorologov se bo zaradi nadaljnjega spreminjanja podnebja pogostnost ekstremnih vremenskih dogodkov še povečala, regionalno pa se bo ob zvišani temperaturi zraka različno spreminjal padavinski režim. Ker bodo med učinki podnebnih sprememb na kmetijstvo prevladovali negativni, je nujno, da se kmetijstvo čim prej začne prilagajati napovedanim podnebnim spremembam (Kajfež-Bogataj, 2005). Pomemben vidik prilagajanja na razmere v okolju je tudi prilagojena sestava vrst v rastlinski proizvodnji. Primerno kolobarjenje je eden od pomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na zmanjšanje škode zaradi suše v kmetijstvu. Koruzo pridelujemo v Sloveniji na dobrih 40% vseh njiv, sledijo ji strna žita z 32%, metuljnice in oljnice pridelujemo na samo 2,3% njiv. Kot primerjava nam lahko služi sosednje avstrijsko poljedelstvo, za katero je značilen uravnotežen kolobar z velikim deležem strnih žit, ki zavzemajo dobrih 45% njiv in deležem koruze, ki ne presega 20%. Poleg tega uspešno vpeljujejo poljščine z ugodnim vplivom na kolobar, predvsem zrnate metuljnice in oljnice, ki v strukturi rabe zavzemajo že dobrih 11% njiv (Čergan in sod., 2003). Zaradi vseh pozitivnih učinkov, ki so z njim povezani, je potrebno sistemu kolobarjenja v rastlinski pridelavi pri nas nameniti več pozornosti, predvsem v luči povečanega deleža zrnatih leguminoz in drugih metuljnic (Čergan in sod., 2003). Slovenija ima dolgo tradicijo pridelovanja metuljnic. Nekatere vrste so naši predniki poznali že v pradomovini, npr. detelje (Trifolium spp.), lečo (Lens culinaris) in bob (Vicia faba), druge so se uveljavile pred več stoletji, npr. fižol (Phaseolus spp.) po odkritju Amerike, spet tretje šele v 19. st, npr. lucerna (Medicago spp.). Ohranjanje raznolikosti genskih virov je ena od pomembnih nalog naravovarstvene strategije vsake države. Bernska konvencija (1979) in Konvencija o biološki raznovrstnosti (1992), katerih podpisnik je tudi Slovenija, sta osnovna dokumenta, ki predstavljata priporočila za ohranjanje habitatov in vrst živih organizmov prisotnih v njih. K evidentiranju, ocenjevanju ogroženosti in ohranjanju virov genskega materiala rastlin nas zavezuje tudi članstvo v Skupnem evropskem programu ohranjanja genetskih virov kulturnih rastlin - ECPGR. Nacionalni program Slovenska rastlinska genska banka (SRGB) se vključuje v ohranjanje genske raznovrstnosti kmetijskih rastlin. Njena dejavnost, tj. proučevanje rastlinskih genskih virov v službi ohranjanja genske raznovrstnosti, je pomembno z več vidikov: za žlahtnjenje novih sort, za sonaravno kmetovanje in za trajnostno rabo rastišču prilagojenih populacij. Ohranjanje in trajnostna raba genskih virov je pogoj za trajnostno delovanje ekosistemov z vsemi njihovimi funkcijami. Področje ima sistemske osnove v Zakonu o gozdovih in kmetijstvu (ZOG in ZOK), Zakonu o ohranjanju narave (ZON), Zakonu o ratifikaciji CBD, ustreznih nacionalnih strategijah in s strani države podpisanih mednarodnih resolucijah. Po drugi svetovni vojni se je v Sloveniji pričela naglo opuščati tradicija pridelovanja metuljnic, vendar kljub temu ni prišlo do izgube avtohtonih genskih virov. Nalogo ohranjanja genskih virov preko zbiranja, proučevanja, vrednotenja in shranjevanja genskih virov kmetijskih rastlin je poleg drugih inštitucij, vključenih v SRGB, prevzel Kmetijski inštitut Slovenije. Tako so pri Kmetijskem inštitutu Slovenije v ta program med drugimi vključeni že številni avtohtoni genski viri metuljnic, od katerih so v največjem številu (več kot 1100) zastopani vzorci fižola (Phaseolus sp.). Dosedanje raziskave na fižolu so pokazale, da se za visokimi številkami zbranih genskih virov dejansko skriva tudi bogat genofond. Njegova raznolikost se zrcali v pestrem naboru fenotipskih različic, fizioloških odzivov na zunanje biotske in abiotske dražljaje, kot tudi strukturnih posebnostih, ki smo jih določili s proučevanjem morfoloških, biokemijskih in molekulskih lastnosti (Šuštar-Vozlič in sod., 2006, Maras in sod., 2006, 2006a). Pomen metuljnic v rastlinski pridelavi je večplasten. To nakazuje že bogata biološka raznovrstnost družine, saj šteje več kot 20.000 vrst (Broughton in sod., 2003). V kmetijski proizvodnji, sklicujoč se na posejane površine in maso pridelka, zavzemajo osrednje mesto. V letu 2004 je v svetu pridelek zrnatih metuljnic, ki so pokrivale 190 milijonih hektarjev površin, presegel 300 milijonov ton (Gepts in sod., 2005). Zrnate metuljnice v človekovi prehrani zagotavljajo približno eno tretjino beljakovinskega dušika in prav toliko rastlinskega olja (Graham in Vance, 2003). Za zrnate metuljnice je značilen nizek glikemični indeks, zaradi česar so dobrodošle v dieti diabetikov, dokazan pa je tudi njihov pozitiven učinek na raven holesterola v krvi (Andersen in sod., 1984; Duranti, 2006). Družini metuljnic pripadajo tudi pomembne krmne rastline (v obliki zrnja, zelinja, sena, silaže, moke): v zmernem klimatu npr. lucerna (Medicago spp.) in detelja (Trifolium spp.). Metuljnice so v rastlinski pridelavi še posebej zaželene zaradi sposobnosti vezave atmosferskega dušika. Količine dušika, ki ga na hektarju zemljišča iz atmosfere odvzamejo metuljnice, se gibljejo med 110 in 600 kg (Kahnt, 2008). Trajno travinje pokriva v Sloveniji 58,1 % kmetijskih zemljišč v uporabi (Statistični urad RS, 2008). Tako kot v srednji Evropi je tudi v Sloveniji večina travinja drugotnega izvora-t.i. pol-naravno travinje ki je nastalo s sekanjem in požiganjem gozdov. Trajno travinje z ekstenzivno rabo predstavljajo vegetacijo z izredno velikim okoljskim pomenom. Vloga travinja že dolgo več ni samo proizvodnja hrane za prežvekovalce, temveč opravlja številne okoljske funkcije: oblikuje krajino, blaži okoljske spremembe in vzdržuje genetski material populacij. So relikt evropske tradicionalne kulturne krajine in spadajo med vrstno najbogatejše habitate v zahodnih, severnih in osrednjih predelih Evrope (Poschlod et al., 1998; Kaligarič et al., 2006). Skozi zgodovino se je botanično pestro trajno travinje vzdrževalo na različne načine: s pašo, poznimi košnjami, setvijo senenega drobirja bogatega s semeni trav, ki se je nabral na tleh senikov in setvijo lokalnih sort trav in metuljnic. Zaradi opuščanja omenjenih tradicionalnih načinov rabe pa se podoba krajine spreminja. Na splošno se sicer delež travinja od skupne kmetijske zemlje v uporabi povečuje, vendar se predvsem površina ekstenzivnega trajnega travinja tako po površni, kot tudi po številu v zadnjih desetletjih absolutno zmanjšuje in sicer na račun urbanizacije, intezifikacije rabe in zaraščanja (Cunder, 1998). Posledično prihaja do njihove fragmentacije, izolacije ter upadanja biotske raznovrstnosti. Med praktičnimi vrednostmi, ki jih ima raznolikost v naravnem okolju in za človeka, je tudi njen adaptacij ski potencial na novonastale razmere v okolju, ki smo jim priča danes in s katerimi se bomo še soočili v prihodnosti. V svetu že dolgo poteka intenzivno raziskovanje mehanizmov, s katerimi se rastline odzivajo na abiotske dejavnike stresa. Znani so številni mehanizmi odpornosti rastlin proti sušnemu stresu kot npr.: zaključevanje življenjskega ciklusa pred nastopom sušnega obdobja; učinkovit transport asimilatov do ponorov (plod, semena); oblikovanje rezerv hranilnih snovi v rastlinskih organih (steblo, korenine); minimiziranje izgub vode z zapiranjem listnih rež, spreminjanjem položaja listov, zvijanjem listov, s pokritostjo listne ploskve s trihomi, prekrivanjem listov, redčenjem krošnje; maksimirinaje zalog vode s povečevanjem koreninskega sistema; kopičenje specifičnih stresnih beljakovin in antioksidantov; odlašanje senescence; modifikacije v anatomiji organov; prilagoditev fizioloških procesov (fotosinteza pri C4 in CAM rastlinah); sukulentnost rastlinskih organov (listi, korenine); regulacija izražanja genov itd. (Chaves in sod., 2003). V novonastalih razmerah v okolju bomo lahko rastlinsko pridelavo ohranili na isti ravni le s prilagajanjem ustaljene agrotehniške prakse v najširšem smislu. V ta sklop spadajo časovni premik setve, saditve, gnojenja, žetve, ustrezen kolobar idr. Zadostiti bo potrebno spremenjenim potrebam rastlin po hranilih in vodi ter uvesti spremembe v načinu obdelovanja tal (npr. globina oranja) in v porabi sredstev za varstvo rastlin, saj bo toplejše podnebje ugodnejše za razvoj rastlinskih bolezni in škodljivcev (Kajfež-Bogataj, 2005). V spremenjenih podnebnih razmerah lahko pozitivno vlogo odigrajo tudi avtohtone populacije različnih rastlinskih vrst, ki so prilagojene lokalnim razmeram. Krmne metuljnice lahko prevzamejo veliko večjo vlogo v prilagoditvi spremenjenim klimatskim razmeram. Tako je lucerna izredno prilagodljiva na sušne razmere, saj ima globok koreninski sistem z izrazito srčno korenino, ki lahko prodre tudi nekaj metrov globoko. Črna detelja pa uspeva v nekoliko bolj vlažnem podnebju z vsaj 800 mm letnih padavin. Poskusi so pokazali, da lahko pri nas sejemo črno deteljo tudi na takih rastiščih, kjer lucerna zaradi prekomerne vlažnosti in kislosti več ne uspeva (Kramberger, 1995). Zaradi intenzivne metabolne aktivnosti in velike porabe rezervnih snovi črna detelja slabše kot lucerna prenese zelo ostre zime. Tudi zelo vroča poletja z malo padavin črni detelji ne ustrezajo. V njivskem kolobarju sta mesti črna detelje in lucerne podobni. Sejemo ju za večino poljščin. Prav tako sta dober predposevek večini poljščin (Kramberger, 1995). Mikuž (1973) navaja, da so bile dobre lokalne sorte črne detelje svoj čas poznane v škofjeloških in idrijskih hribih, Pohorju in drugih krajih. Za razliko od lucerne, kjer v Sloveniji nimamo svojih sort, imamo pri njivski črni detelji lastno sorto Poljanka in pri trpežni travniški črni detelji sorto Živa. Obe sta nastali iz avtohtonih ekotipov alpskega in predalpskega klimatskega območja Slovenije (Kramberger, 1995). Skozi stoletja pridelovanja v Sloveniji so se razvile tudi številne avtohtone populacije in sorte navadnega fižola. V 90. letih prejšnjega stoletja smo z zbiranjem po Sloveniji zbrali preko 1100 avtohtonih genskih virov, ki jih hranimo v SRGB - Genski banki kmetijskih rastlin. Zbrane genske vire smo ovrednotili z morfološkimi, biokemijskimi in molekulskimi markerji. Ugotovili smo, da se nekateri viri razlikujejo od izvorne andske in srednjeameriške dednine, zato jih je potrebno ohraniti in vredno uporabiti v žlahtnjenju slovenskih sort (Šuštar-Vozlič s sod., 2006). Podrobno smo proučili genotip Češnjevec in ugotovili, da predstavlja originalni lokalni genotip, ki se je razvil zaradi okoljskega in človekovega selekcijskega pritiska, in ki nima nobenih direktnih skupnih prednikov v izvorni dednini (Maras s sod., 2006). V analizi 121 genskih virov iz treh različnih časovnih obdobij smo z mikrosatelitskimi markerji ovrednotili spremembe v njihovi genetski strukturi (Maras s sod., 2006a). Ugotovili smo, da je v tem času prišlo do izgube nekaterih alelov, vendar bilanca na račun introdukcije novih alelov ni negativna. V današnji populaciji fižola pa se je frekvenca nekaterih alelov povečala, zaradi česar se je povprečna skupna variabilnost, ki je danes na razpolago, zmanjšala. Stročnice so zaradi svojih lastnosti pomembne v prehrani ljudi. Fižol vsebuje veliko beljakovin (20 - 25%), velik delež od tega predstavlja glavna založna beljakovina fazeolin (do 50%) (Brougton in sod., 2003). Fazeolin predstavlja tudi 35 - 46% celotnega dušika (Ma in Bliss, 1978). Velika vsebnost antioksidantov v fižolu pomaga pri zmanjševanju tveganja v zvezi z boleznimi srca in ožilja, določenih rakavih in drugih kroničnih bolezni. Fižol ima nizek glikemični indeks in ne vsebuje glutena. Zadnje raziskave kažejo njegov pozitiven vpliv na ljudi z oslabljenim imunskim sistemom, kot so bolniki, okuženi z AIDS. V zrnu stročnic so prisotne tudi antinutricionistične sestavine (a-amilaznih inhibitorjev, arcelina, lektina, fitatov, fenolnih komponent in taninov) in nekatere neželene sestavine (sladkorji, ki povzročajo napenjanje, npr. rafinoza, stahioza in verbaskoza) (Broughton in sod., 2003). 3 LUCERNA 3.1 Opis problema in ciljev V Sloveniji smo nekoč lucerno poznali pod imenom nemška detelja, ime se je ponekod ohranilo vse do danes (Kramberger 1995). Najstarejši poznani zapisi o lucerni (Medicago sativa L.) govorijo o njeni uporabi v svetovnem merilu že 1300 let pred našim štetjem (Michaud in sod. 1988). Njivske površine, zasejane z lucerno, so se v Sloveniji po drugi svetovni vojni povečevale vse do sredine šestdesetih let, ko smo lucerno pridelovali na okrog 18.000 ha. Potem so se površine iz leta v leto zmanjševale, v letu smo 1990 lucerno pridelovali le še na 9.000 ha njiv, kasneje pa samo še na nekaj sto hektarih (Kramberger 1995). Po letu 2000 je zaradi vse pogostejših suš pridelovanje lucerne v Sloveniji spet pridobivalo na pomenu. Povprečni hektarski pridelki so se povečevali skladno z naraščanjem površin. Leta 2005 je bilo v Sloveniji z lucerno in deteljami zasajenih 3.070 ha njiv, povprečen pridelek pa je bil 7,5 t. Površine, zasejane z lucerno in deteljo, so leta 2009 znašale 3.732 ha njiv, leta 2010 pa že 4.239 ha (Statistični letopis 2010). Namen dela je bil evalvacija populacij in sort lucerne Medicago sativa L. in Medicago falcata L. na osnovi morfoloških lastnosti kot tudi na podlagi hranilne vrednosti. Končni cilj je identifikacija primerne starševske populacije za žlahtnjenja novih sort, prilagojenih na naše okoljske razmere območij, ki bodo zanimive za kmetovalce. Raznolik in ovrednoten rastlinski genetski material je predpogoj za uspešno žlahtnjenje kulturnih rastlin. Poleg tega je bil namen tudi ovrednotenje in kompleksen opis slovenskih genskih virov lucerne, shranjenih v genski banki, na podlagi IBPGR (International Board for Plant Genetic Resources) deskriptorjev za krmne stročnice. 3.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature Lucerna je ena najbolj razširjenih večletnih krmnih rastlin. Kot gojeno rastlino so jo poznali že stari Grki, Rimljani, Arabci in drugi narodi (Hanson in sod. 1988, Korošec 1989). Njeno pridelovanje je danes razširjeno na vseh celinah, od ZDA, kjer je najpomembnejša krmna rastlina, do Severne in Srednje Evrope (Šošterič, 2012). Med metuljnicami je najbogatejša s hranilnimi snovmi, zlasti z beljakovinami (3 do 4 % surovih beljakovin v zeleni krmi), mineralnimi snovmi, vitamini ter s pomembnejšimi esencialnimi aminokislinami. Vsebuje še nekatere druge snovi, ki so pomembne zlasti za rejo določenih kategorij živali. V povprečju ima kilogram kakovostnega sena lucerne enako hranilno vrednost kot 0,5 kg ovsa ali 1 kg otrobov. Je odlična krma za vse živali in vsestransko uporabna za zeleno krmo, v hlevu, za pašo, silažo, seno, za dehidriranje in izdelavo lucernine moke (Korošec 1998). Vsebnost hranilnih snovi je različna v posameznih delih rastline, največ jih je v listih polno razvite rastline. S staranjem rastlin se vsebnost beljakovin niža, povečuje pa se vrednost kislih in nevtralnih vlaken, kar vodi v zmanjšano hranilno vrednost. Na osnovi izkušenj v praksi se je pokazalo, da je najbolj primeren čas košnje v intenzivni rabi v fazi brstenja do začetka cvetenja, ker je takrat največji prirast kakovostne hrane na enoto površine (Šošterič, 2012). V osrednji Sloveniji daje lucerna pri košnji v fazi brstenja do začetka cvetenja pet odkosov letno. Vsebnost suhe snovi med posameznimi odkosi je 39:22:20:12:8 %. Lucerna se poleg uporabnosti, visoke hranilne vrednosti in pridelkov, odlikuje tudi po sorazmerno nizkih pridelovalnih stroških (Kramberger 1989). Z NIR spektroskopijo lahko na splošno ocenjujemo najpomembnejše organske sestavine v materialih rastlinskega in živalskega izvora, pa tudi anorganske sestavine, vezane na organske spojine. Metoda je zelo primerna za širšo prakso, saj lahko hitro in hkrati ocenjujemo večje število parametrov brez posebnih priprav vzorcev (Žnidaršič, 2009). 3.3 Material in metode dela Rastlinski material V poskus smo vključili 21 akcesij lucerne Medicago sativa L. in Medicago falcata L., ki so predstavljene v preglednici 1. Za vsako posamezno akcesijo smo posadili po 20 rastlin (slika 1). Semena smo pridobili iz Slovenske rastlinske genske banke in izhajajo iz različnih geografskih področji Slovenije, Hrvaške, Francije, Avstralije, Češke, Poljske in Slovaške. Kot kontrolno sorto smo uporabili slovensko sorto Bistra. Preglednica 1: Obravnavane akcesije lucerne Medicago sativa L. in Medicago falcata L. v polj skem poskusu Oznaka v Oznaka akcesije / Vrsta Sorta / rod / Izvor akcesije poskusu ime sorte populacija MS 1 06/01 M. sativa populacija Vrhnika MS 2 94/94 M. sativa populacija Rožice MS 3 02/07 M. sativa populacija Malija nad Izolo MS 4 Bistra (RL VII/92) M. sativa sorta BF- Ljubljana MS 6 Zuzane M. sativa sorta Češka MS 7 MS R - 95 M. sativa sorta KIS - Ljubljana MS 8 Lucia M. sativa sorta SK -Pieštany MS 9 Vanda M. sativa sorta SK -Pieštany MS 10 Vali M. sativa sorta SK -Pieštany MS 11 Synteza 1 M. sativa sorta SK -Pieštany MS 12 Lubona M. sativa sorta SK -Pieštany MS 13 OS - 93 M. sativa sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 14 Vuka M. sativa sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 15 Jindera M. sativa sorta SARDI, Avstralija MS 16 PL - 1 M. sativa še nepotrjena sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 17 PL - 2 M. sativa še nepotrjena sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 18 PL - 3 M. sativa še nepotrjena sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 19 PL - 4 M. sativa še nepotrjena sorta Poljoprivredni Osijek institut MS 21 Maron M. falcata sorta INRA, Francija MS 22 Radius M. sativa sorta IHAR, Poljska MS 23 Europe M. sativa sorta Francija Lokacija in okolje poskusa Poskus smo izpeljali na poskusnem polju Kmetijskega inštituta Slovenije v Jabljah pri Trzinu. Poskusno polje Jablje leži med dvema potokoma, ki dajeta območju obliko in ga skoraj po celotnem obsegu omejujeta. Na zahodni strani kompleks meji na potok Šumbrek in na vzhodni strani na potok Pšato. Z južne strani se zaključi ob stekališču obeh potokov, na severni pa nekoliko pred cesto Loka pri Mengšu. Območje je prepredeno z odvodnimi jarki in se nagiba od severa proti jugu. Več kot 2/3 zemljišč je obdelanih (njive, poskusna polja). Večji travniški kompleks je na severni strani območja, cca 25 ha, manjše travne površine pa so še med obema potokoma (Stefančič in sod. 1979). Melioracijski kompleks zemljišč na posestvu Jablje pripada Mengeškemu polju. Naplavina Pšate je tu teksturno zmerno težka. Ilovnata površinska plast vsebuje zmerno količino gline in melja ter je neenakomerno debela. Marsikje se pojavljajo prodnate plasti blizu površja. V spodnjih plasteh naplavine je zelo malo melja, poveča pa se količina gline in zlasti peska. Prevladujejo obrečna tla, katera označuje specifična dinamika, ki jo pogojuje močno nihajoča talna voda. Površinski horizonti so v sušnem obdobju zelo zračni, zato se organska snov hitro mineralizira. Talna voda je zaradi nihanja bogata z kisikom (Stefančič in sod. 1979). Priprava tal in gnojenje na poskusni površini Površina, na kateri je tri leta potekal poskus, je bila strukturno in teksturno enotna, kar potrjuje analiza tal iz preteklih let. Tako so bili pogoji za rast in razvoj za vse posejane rastline oziroma akcesije v poskusu enaki. Tla na poskusni površini so bila pred saditvijo lucerne grobo in fino obdelana ter pognojena z mineralnim gnojilom NPK (400 kg/ha). Prvič, še pred saditvijo lucerne, smo pognojili celotno poskusno površino, veliko 118,25 m , (slika 1) z NPK ,v razmerju 7:20:30, kar je znašalo 4,73 kg gnojila. Spomladi, pred vznikom lucerne, pa smo pognojili posamezne akcesije, (slika 1 in 2), z NPK, v razmerju 15:15:15, kar je znašalo 2,77 kg gnojila NPK /21 akcesij. A Bistra MS 4 02/07 MS 3 Zuzane MS 6 MS R-95 MS 7 OS-93 MS 13 Lucia MS 8 Vali MS 10 / £ 'LO , m v ' \ POT * t Vanda MS 9 Europe MS 23 Synteza1 MS 11 Vuka MS 14 PL-3 MS 18 PL-4 MS 19 PL-1 MS 16 ^ > POT \ Lubona MS 12 Maron MS 21 06/01 MS 1 94/94 MS 2 PL-2 MS 17 Radius MS 22 Jindera MS 15 > £ 3 m 2: Postavitev rastlin znotraj posamezne akcesije VDLUFA Neutral-Detergentien-Faser (NDF); Die chemische Untersuchung von Futtermitteln des VDLUFA Sauer-Detergentien-Faser (ADF). Metodi temeljita na raztapljanju v nevtralnem detergentu, filtraciji, sušenju, tehtanju, sežigu in ponovnem tehtanju. Suha snov je bila v vseh primerih določena po metodi EC 152/2009 (sušenje 4 ure pri 103 °C). Rezultate smo statistično ovrednotili z analizo variance za slučajne skupine. Pri pridelku zelinja, višini rastlin in beljakovinski vrednosti smo izračunali mere opisne statistike (minimum, maksimum ter standardni odklon). Preverili smo, kako akcesija vpliva na pridelek zelinja, višino rastlin in beljakovinsko vsebnost. Z Levenovim testom smo testirali predpostavko o homogenosti varianc. Ker pri višini rastlin le-ta ni bila izpolnjena, smo za ugotavljanje, ali akcesija vpliva na višino pridelka, naredili Welchov test, ki je neparametrična alternativa analizi variance za neodvisne skupine. Test je pokazal, da se povprečja po obravnavanjih razlikujejo. Nadalje smo s Temphanovim testom mnogoterih primerjav ugotavljali, med katerimi akcesijami so razlike statistično značilne. V primeru, ko je bila predpostavka o homogenosti izpolnjena, smo naredili Tukeyev test. Statistično značilne razlike med akcesijami pri pridelku zelinja, višini rastlin in beljakovinski vsebnosti smo nato nazorno prikazali z grafikoni. Nadalje smo opravili še korelacijo med proizvodnimi - kvantitativnimi parametri (višina rastline, število poganjkov in pridelek zelinja). 3.4 Rezultati raziskave s kratko razpravo 3.4.1 Kvalitativne lastnosti Barva cvetov in semenske glavice Med akcesijami je bilo opaziti značilne barvne nianse, od svetlo do temno vijolično obarvanih cvetov (slika 3). Edino pri sorti Maron je bila barva cvetov rumena, saj je bila to edina obravnavana sorta iz vrste Medicago falcata L (slika 4). Slika 3: Barva posameznih cvetov in socvetja pri Medicago sativa L. Slika 4: Barva posameznih cvetov in socvetja pri Medicago falcata L. Seme vseh obravnavanih akcesij lucerne je bilo značilno svetlo rjavo do rumeno obarvano (slika 5). Oblika semena je bila značilno fižolasta oziroma ledvičasta. Slika 5: Semena lucerne Višina rastlin Višino rastlin smo merili pri vsaki rastlini posebej znotraj posamezne akcesije v vseh desetih košnjah. Pri vsaki košnji je bil opažen manjši izpad rastlin pri posameznih akcesijah, bodisi zaradi neprilagojenosti akcesije na naše klimatske razmere (genske značilnosti) ali občutljivosti na velika vremenska nihanja v času poskusa. Zato se število vzorcev med akcesijami razlikuje (preglednica 2). Preglednica 2: Osnovni statistični parametri za višino rastlin akcesij lucerne v cm v desetih košnjah Imena sort Aritmetična sredina Število vzorcev Standardni odklon Maksimum Minimum 06/01 73,2 176 18,8 110 20 94/94 69,4 168 17,5 100 25 02/07 73,4 188 17,9 110 25 Bistra 75,3 173 20,0 115 25 Zuzane 75,5 193 19,7 110 20 R-95 78,0 196 17,3 110 30 Lucia 74,5 129 19,1 110 5 Vanda 78,1 190 20,9 120 20 Vali 83,7 183 20,0 115 25 Synteza1 77,0 180 21,5 120 10 Lubona 75,4 182 19,9 110 20 OS-93 73,2 138 18,9 110 25 Vuka 71,8 149 19,5 115 20 Jindera 33,9 160 14,0 80 10 PL-1 67,5 67 16,4 95 20 PL-2 74,5 189 17,7 110 30 PL-3 70,7 156 18,9 110 20 PL-4 77,0 67 14,0 110 40 Maron 52,1 176 20,3 95 5 Radius 76,0 174 15,6 100 25 Europa 76,9 189 19,3 115 25 Skupaj 72,0 3423 21,4 120 5 Z Levenovim testom smo ugotovili, da predpostavka o homogenosti ni izpolnjena (Sig=0,00), zato smo za ugotavljanje, ali akcesija vpliva na višino rastlin, naredili Welchov test, ki je neparametrična alternativa analizi variance za neodvisne skupine. Test je pokazal, da se povprečja po obravnavanjih razlikujejo. Nadalje smo s Temphanovim testom mnogoterih primerjav pri stopnji tveganja 0,05 ugotavljali, med katerimi sortami so razlike statistično značilne. Rezultati so prikazani na sliki 6. 120,00- Q CZ) 100,00- 80,00- 60,00- >o £ o PL, 40,00- bc bc ab bed bed T T T bcd " cd ab DC bc bedbed bcTdbcdabc abc abc 20,00- Slika 6: Primerjava povprečij višin v cm (sorte označene z isto črko, se statistično značilno ne razlikujejo po Thempanovem testu mnogoterih primerjav pri stopnji tveganja 0,05) Največjo povprečno višino v vseh desetih košnjah je imela sorta Vali, katera se je statistično značilno razlikovala od 14 akcesij. Izjema so bile akcesije Vanda, R-95, Synteza1, PL-4, Radius in Evropa. Za sorto Jindera, je bilo pričakovati, da bo pristala po povprečni višini na zadnjem mestu, ker je plazeča sorta. Na predzadnjem mestu je bila po višini sortaMaron, kar je bilo pričakovano, ker je iz vrste Medicago falcata L. Slovenska akcesija lucerne R-95 je bila v našem poskusu v povprečju višja za kar 12 cm v primerjavi z višino iz sortnega poskusa Jablje leta 2005. Sorta Bistra, ki je bila v našem poskusu kot kontrolna sorta, pa je imela povprečno višino 75,3 cm, kar je skoraj za 10 cm več kot v sortnem poskusu Jablje leta 2005. Osiješki akcesiji Vuka in OS -93 sta bili v našem poskusu nižji, kot je navedeno v literaturi. Zanimivo pa je, da je bila nepotrjena osiješka akcesija PL-4 po povprečni višini med višjimi sortami. V preglednici 3 so podani rezultati meritev izbranih vegetativnih lastnosti in opazovanje cvetenja za analizirane akcesije lucerne. Preglednica 3: Povprečja vegetativnih lastnosti in opazovanje cvetenja za akcesije lucerne Dolžina Pokon- Sirin Dolžina Oblika Dolžina Debelina interno- čnost Cveten Oznaka Akcesija a lista lista lista peclja peclja dija rastline je MS1 06/01 7 7 5 3 4 4 2 7 MS2 94/94 6 5 5 3 4 6 7 3 MS3 02/07 7 6 5 3 5 4 2 5 MS4 Bistra 6 6 5 3 5 3 2 3 MS6 Zuzane 6 7 4 3 5 4 3 4 MS7 R-95 5 5 5 5 3 7 8 3 MS8 Lucia 6 6 5 5 4 6 5 4 MS9 Vanda 5 5 5 5 4 4 2 7 MS10 Vali 5 6 5 4 4 6 4 5 MS11 Synteza 1 6 6 5 5 5 6 4 5 MS12 Lubona 7 7 5 3 5 5 6 6 MS13 0S-93 6 5 5 4 3 5 5 4 MS14 Vuka 6 6 5 4 5 5 3 4 MS15 Jindera 3 2 4 2 4 2 plazeča 9 MS16 PL-1 6 6 4 3 4 4 2 6 MS17 PL-2 7 7 5 3 6 3 2 7 MS18 PL-3 7 8 5 3 4 5 6 5 MS19 PL-4 8 6 7 6 5 6 4 5 MS21 Maron 6 5 5 3 3 5 6 6 MS22 Radius 7 7 6 3 4 6 4 3 MS23 Europe 6 6 5 4 4 4 2 6 Legenda: Širina lista - širina osrednjega lističa pri cvetenju: 1 (= zelo ozek) do 9 (= zelo širok) Dolžina lista - dolžina osrednjega lističa pri cvetenju: 1 (= zelo kratek) do 9 (= zelo dolg) Oblika lista: 3 (= podolgovat), 5 (= ovalen), 7(= okrogel) Dolžina peclja - dolžina listnega peclja: 1 (= zelo kratek) do 9 (= zelo dolg) Debelina peclja- debelina listnega peclja: 1 (= zelo tanek) do 9 (= zelo debel) Dolžina internodija: 1 (= zelo kratek) do 9 (= zelo dolg) Pokončnost- pokončnost rastline: 1 (= zelo pokončna) do 9 (= zelo poležana) Cvetenje: 1 (= zelo malo) do 9 (= zelo močno) 3.4.2 Kvantitativne lastnosti Pridelek zelinja V preglednici 4 so podane mere opisne statistike, kot so minimum, maksimum ter standardni odklon za pridelek zelinja za 10 košenj. Pri sorti Jindera je zabeleženo samo osem skupnih košenj zaradi vsakoletnega izpada pridelka v četrti in peti košnji. Preglednica 4: Osnovni statistični parametri za pridelek zelinja lucerne v g za 10 košenj. Imena Aritmetična Število Standardni Maksimum Minimum sort sredina vzorcev odklon 06/01 5636,6 10 2608,4 11480,0 2430,0 94/94 5065,4 10 1798,4 7410,0 1880,0 02/07 5983,3 10 1873,3 8712,0 2740,0 Bistra 6818,0 10 2042,2 8880,0 2920,0 Zuzane 6623,5 10 2614,0 9640,0 2220,0 R-95 6957,5 10 2436,6 9815,0 3580,0 Lucia 4885,4 10 2321,2 8530,0 1640,0 Vanda 7979,9 10 3482,9 14400,0 1650,0 Vali 8356,4 10 3407,4 14320,0 3260,0 Synteza1 6979,2 10 3070,3 13200,0 2080,0 Lubona 7957,1 10 3318,7 15260,0 2900,0 OS-93 4735,6 10 1535,1 6580,0 2120,0 Vuka 6090,9 10 2579,6 10320,0 2000,0 Jindera 4381,8 8 2005,5 7240,0 740,0 PL-1 3356,5 10 1961,9 6300,0 1080,0 PL-2 6415,8 10 3075,2 10920,0 2260,0 PL-3 5156,3 10 2948,1 10000,0 556,0 PL-4 3633,0 10 2375,8 7280,0 920,0 Maron 6521,9 10 3060,8 12280,0 1560,0 Radius 7622,0 10 2606,1 12140,0 3500,0 Europa 7017,7 10 2816,2 13000,0 2460,0 Skupaj 6120,0 208 2855,9 15260,0 556,0 Ker je bila predpostavka o homogenosti varianc izpolnjena (Sig=0,849), smo z analizo variance ugotovili, da akcesija vpliva na povprečni pridelek zelinja. Na sliki 7 je prikaz statistično značilnih razlik med povprečji posameznih akcesij pri pridelku zelinja. 12.000,00- § 10.000,00- 03 'M s M M o a & o PL, 8.000,00- 6.000,00- 4.000,00- 2.000,00- 0,0fr Imena sort Slika 7: Primerjava povprečnega pridelka zelinja v g (sorte označene z isto črko, se statistično značilno ne razlikujejo po Tukeyevem testu mnogoterih primerjav pri stopnji tveganja 0,05) Največji pridelek zelinja, skupno v vseh desetih košnjah, so imele sorta Vali, Vanda in Lubona. Pridelki le- teh so se statistično značilno razlikovali od povprečnih pridelkov akcesij PL-4 in PL-2, ki sta imeli najmanjša pridelka zelinja. Med ostalimi akcesijami ni statistično značilnih razlik, kar je pokazatelj, da so se večinoma dobro prilagodile ter dale v povprečju zadovoljiv pridelek. Prav tako so se dobro obnesle tudi slovenske akceisje 06/01, 94/94, 02/07 in sorti MS R-95 ter Bistra, saj ni bilo statistično značilnih razlik med njimi in akcesijami z najvišjim pridelkom. Korelacija med kvantitativnimi parametri Zanimala nas je tudi korelacija med kvantitativnimi parametri (višina rastline, število poganjkov in pridelek zelinja), saj so le ti načeloma genetsko pogojeni. Pri večini akcesij smo ugotovili, da med omenjenimi parametri ne obstaja značilna korelacija. V preglednici 5 so navedene akcesije, pri katerih pa smo ugotovili vsaj eno značilno korelacijo. Preglednica 5: Prikaz korelacije med kvantitativnimi parametri za nekatere akcesije Višina rastline Število poganjkov Število poganjkov 02/07 0,233 Zuzane -0,084 R-95 0,193 Vanda 0,200 Vali -0,013 Synteza1 0,332 Lubona * -0,454 Jindera 0,154 PL-2 -0,031 PL-4 0,138 Pridelek zelinja 02/07 0,066 0,599** Zuzane 0,383 ** 0,677 R-95 0,418 ** 0,849 Vanda 0,056 ** 0,715 Vali 0,273 * 0,463 Synteza1 * 0,452 ** 0,714 Lubona 0,202 -0,160 Jindera * 0,470 0,256 PL-2 H« H« 0,686 0,028 PL-4 * 0,579 0,484 * * = Korelacija je statistično značilna pri 0,01 stopnji tveganja. * = Korelacija je statistično značilna pri 0,05 stopnji tveganja. Statistično značilna negativna korelacija pri stopnji tveganja 0,05 se je pokazala med številom poganjkov in višino rastlin pri sorti Lubona. Negativna korelacija pomeni, da v kolikor se število poganjkov poveča, se višina rastline zmanjša in obratno. Pri stopnji tveganja 0,05 smo dobili pozitivno korelacijo med pridelkom zelinja in višino rastlin pri akcesijah Synteza1, Jindera in PL-4, pri akcessiji PL-2 pa pri stopnji tveganja 0,01. Statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov se je pokazala pri večjem številu akcesij, kar pomeni, večje je število poganjkov, večji je pridelek zelinja in obratno. Pri stopnji tveganja 0,05 je bila korelacija statistično značilna pri sorti Vali, pri stopnji tveganja 0,01 pa pri sortah Zuzane, Vanda, Synteza1 in populaciji 02/07. 3.4.3 Prehranska vrednost Rezultati vsebnosti surovih beljakovin, pridobljenih z NIR analizo, s parametri osnovne statistične analize so podani v preglednici 6. Preglednica 6: Osnovni statistični parametri za surove beljakovine v g/kg suhe snovi Imena Aritmetična Število Standardni Maksimum Minimum sort sredina vzorcev odklon 06/01 199,77 4 26,26 227,53 164,65 94/94 207,36 4 29,58 244,51 177,07 02/07 235,33 3 16,75 254,39 222,99 Bistra 198,77 5 62,32 240,03 91,97 Zuzane 202,84 3 27,51 234,07 182,19 R-95 203,62 2 14,21 213,66 193,57 Lucia 147,29 4 59,81 230,45 102,94 Vanda 204,51 4 25,62 242,40 186,48 Vali 223,91 4 15,76 240,98 209,67 Synteza1 203,93 5 36,64 241,84 165,48 Lubona 214,62 4 22,14 247,29 198,59 OS-93 213,95 4 30,51 244,39 171,71 Vuka 187,40 4 38,42 228,48 145,33 Jindera 210,98 3 41,11 238,55 163,73 PL-1 221,23 3 17,59 239,09 203,93 PL-2 201,86 3 16,80 220,07 186,97 PL-3 202,19 3 20,38 222,93 182,2 PL-4 200,53 4 23,10 229,73 175,39 Maron 218,02 3 26,37 238,76 188,34 Radius 201,92 5 18,83 231,10 180,51 Europa 198,43 4 40,27 235,95 160,42 Skupaj 203,83 78 33,44 254,39 91,97 Z Levenovim testom smo ugotovili, da je izpolnjena predpostavka o homogenosti varianc po obravnavanjih (Sig=0,121). Nadalje smo z analizo variance ugotovili, da vrednost beljakovin ni odvisna od akcesije (Slika 8). 300,00- i M 200,00- 100,00- 0,00- vo o Ï i š "1 I T U nv -S £ PQ A 5 T T3 I h Ž « M es) m « ~ O J2 3 t/3 O ti ■g o S -a d J PL, M n J J) 3 Pn P-i PL, "1 T os u 3 Oh "S S (S a Imena sort Slika 8: Primerjava povprečij surovih beljakovin v g/kg suhe snovi po obravnavanjih-sortah Surove beljakovine smo določili tudi po metodi SIST EN ISO 5983-2 v 38 vzorcih stebel in listov lucerne. Rezulttai so podani skupaj z vsebnostjo vlage ter nevtralnih in kislih detergentnih vlaken za stebla lucerne (preglednica 7) in liste lucerne (preglednica 8). Vsebnosti suhe snovi so se gibale med 912 in 935 g/kg pri steblih in med 913 in 931 g/kg v listih. Lucernina stebla so vsebovala od 86 do 232 g/kg surovih beljakovin v suhi snovi, medtem ko so listi vsebovali 139-294 g/kg surovih beljakovin v suhi snovi. Več nevtralnih in kislih detergentnih vlaken je bilo prisotnih v steblih in sicer 388 -685 g/kg nevtralnih, oziroma 346-563 g/kg kislih detergentnih vlaken v suhi snovi. Listi so vsebovali 181-536 g/kg nevtralnih in 127- 453 g/kg kislih detergentnih vlaken v suhi snovi. Preglednica 7: Vsebnost vlage, surovih beljakovin, nevtralnih (NDF) in kislih (ADF) detergentnih vlaken v steblih lucerne Oznaka vzorca SS Vlaga Surove beljakovine NDF ADF (f=6,25) g/kg g/kg g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS MS3/S4/2K09 935 65 83 88 619 662 515 550 MS6/S18/2K09 931 69 99 107 574 617 472 508 MS13/S15/2K9 927 73 95 102 626 675 521 561 MS4/S1/2K09 929 71 110 118 567 611 466 502 MS3/S5/2K09 933 67 97 104 614 658 510 546 MS4/S3/2K09 915 85 83 91 627 685 516 563 MS2/S1/2K09 921 79 155 169 467 508 384 417 MS3/S9/2K09 930 70 101 108 534 574 449 483 MS4/S15/2K09 931 69 102 110 601 646 524 563 MS7/S14/1K10 914 86 115 126 544 595 451 494 MS7/S3/1K10 918 82 111 121 520 567 448 489 MS1/S8/1K10 914 86 101 111 531 580 442 483 MS1/S2/1K10 913 87 106 116 539 591 447 490 MS1/S16/1K10 921 79 100 108 595 646 491 533 MS3/18S/1K10 921 79 107 116 570 619 456 495 MS3/S17/1K10 918 82 105 114 557 607 468 510 MS7/S20/1K10 926 74 139 151 464 501 392 423 MS8/S?/4K09 928 72 150 161 510 550 466 502 MS3/S3/1K10 926 74 125 135 523 564 443 478 MS3/S19/1K10 922 78 117 127 535 580 462 501 MS1/S13/1K10 917 83 96 105 559 610 461 503 MS1/S3/1K10 922 78 91 99 564 612 484 525 MS7/S15/1K10 926 74 90 98 538 581 458 494 MS1/S15/1K10 912 88 99 108 565 619 462 506 MS7/S11/1K10 921 79 102 110 551 599 472 512 MS3/S11/1K10 923 77 80 86 567 615 501 543 MS7/S5/1K10 920 80 105 114 527 573 451 490 MS/S15/4K09 927 73 148 160 486 525 400 432 MS3/S/4K09 918 82 213 232 356 388 318 346 MS3/S9/1K10 921 79 96 104 570 619 495 538 MS7/S9/1K10 921 79 95 103 535 581 437 474 MS1/S18/1K10 927 73 96 104 453 489 374 403 MS17/SKS/4K9 918 82 130 141 461 503 373 407 MS3/SS/3K09 927 73 102 110 586 632 510 550 MS21/SS/4K09 925 75 152 164 458 496 381 412 MS16/SS/4K09 929 71 160 172 479 516 405 435 Preglednica 8: Vsebnost vlage, surovih beljakovin, nevtralnih (NDF) in kislih (ADF) detergentnih vlaken v listih lucerne Oznaka vzorca SS Vlaga Surove beljakovine (f=6,25) NDF ADF g/kg g/kg g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS MS4/L11/2K09 927 73 209 226 234 252 133 144 MS6/L14L/2K09 931 69 191 205 374 401 313 336 MS3/L4/2K09 914 86 243 266 221 242 126 138 MS6/L13/2K09 930 70 197 212 357 384 297 319 MS3/L11/2K09 926 74 252 272 168 181 134 144 MS3/L14/2K09 928 72 195 210 307 330 246 265 MS4/L13/2K09 - - 206 - - - 198 - MS17/L1/2K09 926 74 145 156 497 536 405 438 MS15/L1/2K09 926 74 170 184 437 472 358 387 MS4/16L/2K09 916 84 240 263 189 207 127 139 MS3/17L/2K09 925 75 244 264 202 218 145 156 MS3/L12/1K10 920 80 246 267 - - 143 156 MS1/L11/1K10 922 78 205 223 187 202 117 127 MS1/L4/1K10 913 87 220 241 183 201 121 132 MS7/L7/1K10 920 80 209 227 213 231 169 184 MS1/L5/1K10 913 87 237 260 168 184 128 140 MS7/L5/1K10 921 79 218 237 183 199 138 150 MS3/L18/1K10 923 77 207 224 226 245 180 195 MS7/L1/1K10 923 77 129 139 488 529 418 453 MS7/L4/1K10 - - 228 - - - 140 - MS3/L14/1K10 - - 220 - - - 191 - MS3/L1/1K10 - - 184 - - - 186 - MS1/L19/1K10 - - 232 - - - 178 - MS1/L3/1K10 923 77 174 189 248 269 211 228 MS7/L16/1K10 924 76 221 240 278 301 127 138 MS1/L9/1K10 922 78 212 230 191 207 127 138 MS7/L15/1K10 920 80 243 264 177 193 137 149 MS1/L14/1K10 - - 224 - 183 - 130 - MS7/L12/1K10 922 78 188 204 310 336 251 272 MS17/SKL/3K9 927 73 272 294 222 240 168 181 MS4/SKL/4K09 919 81 213 232 346 376 294 320 MS21/SLK/4K9 924 76 244 264 285 308 243 263 MS23/SKL/3K9 926 74 206 223 368 398 305 329 MS16/SKL/4K9 924 76 249 270 307 332 254 275 MS13/SL/3K09 922 78 241 261 442 480 165 179 MS11/SL/3K09 922 78 244 264 475 515 180 195 MS8/SL/3K09 922 78 255 277 414 449 166 180 3.5 Zaključki V okviru projekta smo prvič ovrednotili in kompleksno opisali slovenske genske vire, shranjene v genski banki, in sicer populacije 06/01, 94/94, 02/07 in sorti MS R-95 ter Bistra. Po pridelku zelinja se navedene slovenske populacije in sorte niso statistično značilno razlikovale od preostalih obravnavanih akcesij v poskusu. Pri višini rastlin, se akcesija MS R-95 po povprečni višini ni bistveno razlikovala od povprečne višine sorte Evropa, katera se že več let uporablja kot standard za sortne poskuse. Pri vsebnosti beljakovin v lucerni ni bilo statistično značilnih razlik med posameznimi akcesijami. Statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov se je pokazala pri slovenski populaciji 02/07 pri stopnji tveganja 0,01 Največji povprečni pridelek zelinja skupno v vseh desetih košnjah pa so imele slovaške sorte Vali, Vanda in Lubona. Povprečen pridelek zelinja teh sort se je statistično značilno razlikoval od povprečnega pridelka zelinja osijeških, še ne potrjenih sort PL-4 in PL-2, ki sta imeli najmanjši pridelek zelinja. Prav tako pa je imela slovaška sorta Vali tudi največjo povprečno višino v vseh desetih košnjah. Pri treh slovaških sortah se je pokazala statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov, in sicer pri sorti Vali pri stopnji tveganja 0,05, pri nižji stopnji tveganja 0,01 pa še pri sortah Vanda in Synteza1. Statistično značilna negativna korelacija pri stopnji tveganja 0,05 se je pokazala med številom poganjkov in višino rastlin pri slovaški sorti Lubona. Za avstralsko sorto Jindera je bilo pričakovati, da bo pristala po povprečni višini na zadnjem mestu, ker je plazeča sorta, medtem ko se pri pridelku zelinja ni statistično značilno razlikovala od drugih obravnavanih sort in populacij v poskusu. Povprečen pridelek zelinja še ne potrjenih osijeških akcesij PL-4 in PL-2 se je statistično značilno razlikoval od povprečnega pridelka slovaških sort Vali, Vanda in Lubona, sort, ki so imele največji povprečni pridelek zelinja pri vseh desetih košnjah. Ne glede na to, da je bila pri osijeških akcesijah PL-4 in PL-2 statistično značilna pozitivna korelacija med pridelkom zelinja in višino rastlin. Francoska sorta Maron, kot edina predstavnica vrste Medicago falcata L. v poskusu, se po povprečnem pridelku zelinja ni statistično značilno razlikovala od drugih obravnavanih akcesij. Po povprečni višini rastlin je pristala na predzadnjem mestu, kar pa nas ne preseneča, saj je za vrsto Medicago falcata L. značilna nižja višina. Na podlagi rezultatov lahko zaključimo, da so za naše klimatske razmere za nadaljnje žlahtnjenje kot starševske rastline ali za kmetijsko rabo najbolj primerne slovaške sorte, in sicer sorti Vali in Vanda, kateri sta izstopali tako pri povprečnem pridelku zelinja kot tudi pri povprečni višini rastlin. Ugotovljena je bila tudi korelacija med pridelkom zelinja in številom poganjkov, kar nakazuje na bujnost rastline. Kot najmanj primerna sorta pa se pokazala avstralska sorta Jindera, ki je plazeča sorta, nižje rasti, zaradi česar je tudi glede na ostale sorte pristala najnižje na lestvici pri povprečni višini rastlin. Verjetno je bolj primerna za uporabo kot pokrovna rastlina na njivi oziroma kot prezimni pridelek za podor. Prav tako so na podlagi rezultatov za naše področje manj primerne osiješke še ne potrjene sorte. Za slovenske sorte in populacije pa lahko rečemo, da so na podlagi naših rezultatov v povprečju primerljive z evropskimi sortami in so glede na prilagodljivost slovenskemu okolju primerne kot materialna osnova za žlahtnjenje novih sort. 4 ČRNA DETELJA 4.1 Opis problema in ciljev Raznolik rastlinski genetski material je predpogoj za uspešno žlahtnjenje kulturnih rastlin. Poleg tega je pomembno, da je ta material prilagojen na okoljske razmere območij, za katere se izvaja žlahtnjenje. V Sloveniji imamo dve stari domači sorti črne detelje (Poljanka, Živa), katerima bo v prihodnje treba dodati še kakšno novo. Za uspešno vzgojo nove sorte je treba imeti čim več raznolikega izvornega materiala, hkrati pa mora biti ta raznolikost čim bolj opisana. Ker podrobnih opisov lastnosti populacij črne detelje do zdaj nismo imeli, je bil osnovni cilj raziskave ugotoviti, kakšna je njihova fenotipska in genotipska variabilnost. Hkrati smo to variabilnost želeli postaviti v odnos z variabilnostjo sort, ki so iz različnih razlogov pomembne za gojenje črne detelje v Sloveniji. Te sorte smo v raziskavi upoštevali kot standarde. 4.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature V območjih, kjer so razmere za rast rastlin raznolike in spremenljive vendar ne ekstremne, obstaja velika verjetnost za to, da se naravne populacije rastlin zelo razlikujejo v lastnostih znotraj sebe in med seboj. To velja še posebej za tujeprašnice in žužkocvetke, med katere sodi tudi črna detelja (Trifoliumpratense L.). Lokalne populacije so praviloma tudi glavni izvorni material novih sort črne detelje, med njimi so posebej znane in cenjene švicarske sorte za sejane travnike in za njive. Kakovostne in za nas pomembne sorte črne detelje imajo še v Avstriji, na Češkem in Slovaškem ter v nekaterih zahodnoevropskih državah. Hkrati se strokovnjaki tudi zavedajo pomanjkljivosti sort tujeprašnih krmnih rastlin, ki predstavljajo le v agronomskem smislu izboljšane naravne populacije. To praktično pomeni, da so v njihovih sestojih prisotne tudi rastline s slabimi pridelovalnimi lastnostmi. Zato je eden od osnovnih kazalcev uspešnosti selekcije pri vzgoji sort trav in krmnih metuljnic njihova genetska variabilnost. Čim manjša je, tem večji je selekcijski dosežek. Raziskave genetske raznolikosti pri črni detelji so pretežno temeljile na uporabi RAPD (Ulloa in sod. 2003; Greene in sod. 2004) ter AFLP molekulskih markerjev (Kolliker in sod. 2003; Herrmann in sod. 2005). V študijah raznolikosti pa na pomenu vedno bolj pridobivajo SSR markerji (Kolliker in sod. 2006; Dias et al. 2008). Zaradi visoke stopnje polimorfnosti in enakomerne zastopanosti v rastlinskem genomu smo se v raziskavi genetske raznolikosti slovenskih ekotipov črne detelje odločili prav za slednji markerski sistem. 4.3 Fenotipska in genetska variabilnost populacij črne detelje v genski banki Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani 4.3.1 Material in metode dela V raziskavo, ki smo jo opravili s pomočjo poljskega in lončnega poskusa, je bilo vključenih 26 izbranih populacij črne detelje, ki jih hranimo na Oddelku za agronomijo Biotehniške fakultete. Vključenih je bilo tudi 10 sort, ki so bile uporabljene kot standardi. Poljski poskus je potekal na Laboratorijskem polju Oddelka za agronomijo v letih 20102011, lončni poskus pa je potekal v rastlinjaku prav tako na Oddelku za agronomijo v letih 2012-2013. Meritve vsake populacije oziroma sorte so v prvem poskusu potekale na 60 rastlinah, v drugem pa na 20 rastlinah. Med trajanjem poskusa je manjše število rastlin odmrlo. Meritve morfoloških lastnosti so potekale po navodilih inštitucije Bioversity International in UPOV navodilih. AFLP-PCR analiza je potekala na združenih listnih vzorcih za posamezne populacije oziroma sorte. Pri dveh populacijah in dveh sortah je bila opravljena tudi AFLP-PCR analiza na ločenih listnih vzorcih (30 vzorcev na obravnavanje). 4.3.2 Rezultati raziskave s kratko razpravo Ugotovili smo, da je večina populacij črne detelje bolj podobnih divjemu tipu (Trifolium pratense var. spontaneum) kot navadnemu (T. p. var. subnudum). Rastline populacij so bile na splošno manjše, imele so tudi drobnejša stebla in manjše liste. Od te splošne ugotovitve so odstopale populacije trf 042, trf 044, trf 058 in trf 077 (slike 1 do 3). Premer poganjkov je bil v pozitivni korelaciji s številom internodijev. Na višino rastlin in ploščino listov je čas meritve vplival na absolutne vrednosti, a ne na razmerja znotraj populacij in med populacijami in sortami. Ti dve meritvi smo opravili v dveh različnih letih. Populacije in sorte so se v številnih lastnostih značilno razlikovale, značilne razlike so bile tudi med določenimi populacijami. Ugotovili smo tudi, da so bile sorte podobno variabilne glede na vrednosti preučevanih lastnosti kot populacije (slike 9 - 11). T-CO-- ^ OJCNCNCNCNCO^^^^^LOLOLOLOLOCDCDCDCDCDh-COCOCDCDa) > (h > ro£= c^m ^oooooooooooooooooooooooooc0n cpro ^oooooooooooooooooooooooooo o Slika 9: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve vrednosti o višini rastlin po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v poljskem poskusu, 2010. Pet prečnih črt razmejuje vrednosti na kvartile. Srednja črta predstavlja mediano, krogci pa osamelce. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 60 meritev. 45 40 - 35 - 30 - 25 - 20 - 15 - I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I t-CO-- 3 (UCMCMCMCMCO^-^-^-^-^-mmmmCDCDCDCDCDCDr^COCOOOO > ww £.> œ c ^oooooooooooooooooooooooooo.n Slika 10: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve vrednosti o premeru stebla po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v lončnem poskusu, 2012. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 20 meritev. Slika 11: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve vrednosti o ploščini lista po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v lončnem poskusu, 2012. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 20 meritev. Na sliki 12 so prikazane povprečne vrednosti za višino rastlin in premer stebla za vsako populacijo oziroma sorto. trf 025 \ trf 028 H trf 029 h trf 030 H trf 054 H trf 059 H trf 062 H trf 084 H trf 093 H trf 094 -i 0 10 20 30 40 50 60 7 Višina odraslega poganjka (cm), 2C i i i i i 0 12 3 4 Premer razvitega stebla (mm) Slika 12: Povprečna višina in debelina odraslega poganjka s standardno napako povprečja za posamezne populacije oziroma sorte črne detelje. Prva meritev je bila opravljena 2010, druga pa 2012. Pri izraženosti listne pege in okuženosti rastlin s pepelovko črne detelje so bile razlike med obravnavanji razmeroma majhne (sliki 13 in 14). Listna pega je bila pri večini rastlin srednje izražena. Okuženost s pepelovko je bila v poljskih razmerah majhna do srednje velika, v rastlinjaku, kjer se je nahajal lončni poskus, pa zelo velika zaradi ugodnih razmer za rast te glive. Enako kot pri zgornjih dveh lastnostih, je bilo malo razlik med populacijami in sortami glede na dlakavost poganjkov. Je pa bilo ugotovljenih nekaj pomembnih odstopanj. Slika 13: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve ocen o izraženosti listne pege po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v poljskem poskusu, 2010. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 60 ocen. Slika 14: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve ocen o okuženosti rastlin s pepelovko črne detelje po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v poljskem poskusu, 2010. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 60 ocen. Preučevane populacije se zelo razlikujejo glede na rastni tip; med njimi je malo takih s pokončno rastjo, kar je zaželeno za kosno rabo (slika 15). Nekaj populacij ima izrazito plazečo rast, večina pa jih je vmes med tema dvema skrajnima oblikama. Štiri populacije z izrazito plazečo rastjo in kratkimi poganjki izvirajo iz Srbije (trf 0025, trf 0028, trf 0029 in trf 0030), dve pa iz Slovenije (trf 0067 in trf 0093). Pri sortah prevladuje pokončna oblika rasti, kar skupaj z velikostjo rastlin pomeni, da so bile uspešno selekcionirane za njivsko pridelavo in košno rabo. m E I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I £-2 s c 3oooooooooooooooooooooooooo>n 0E CL® ">00000000000000000000000000 Slika 15: Okvir z ročaji za prikaz porazdelitve ocen o rastnem tipu po posameznih populacijah oziroma sortah črne detelje, posajenih v poljskem poskusu, 2010. Na posamezno populacijo oziroma sorto je bilo opravljenih 60 ocen. Polimorfizem preučevanih populacij in sort je dobro izražen, kar je na splošno značilno za tujeprašnice. Izražen je tudi pri sortah, ki so samo izboljšane populacije v smislu pridelovalnih lastnosti. Korelacije med fenotipskimi lastnostmi in rezultati AFLP-PCR analize še niso bile narejene. Na sliki 16 je prikazana hierarhična razporeditev populacij in sort črne detelje glede na molekularni polimorfizem. 5 4 3 2 Slika 16: Dendrogram preučevanih populacij in sort črne detelje, posajenih v poljskem poskusu, 2010. Narejen je bil na podlagi AFLP-PCR analize vseh vzorcev. Legenda oznak na sliki 16: 1 - trf 0061, 2 - pavo, 3 - trf 0029, 4 - reichsberger, 5 - trf 0048, 6 - trf 0043, 7 -trf 0082, 8 - trf 0093, 9 - trf 0051, 10 - trf 0063, 11 - trf 0084, 12 - slavoj, 13 - trf 0044, 14 - trf 0028, 15 - trf 0025, 16 - merviot, 17 - milvus, 18 - živa, 19 - trf 0077, 20 - trf 0067, 21 - trf 0046, 22 - trf 0058, 23 - trf 0094, 24 - trf 0027, 25 - K-17, 26 - trf 0060, 27 - suez, 28 - trf 0053, 29 - trf 0030, 30 - trf 0092, 31 - poljanka, 32 - trf 0042, 33 - trf 0054, 34 - trf 0059, 35 - trf 0062, 36 - K-39, P1-1 do P1-30 - trf 0077, P2-1 do P2-30 - K-17, P3-1 do P3-30 - trf 0030 in P4-1 do P4-30 - poljanka 4.3.3 Zaključki Na podlagi do sedaj dobljenih rezultatov lahko ugotovimo, da je večina preučevanih populacij bolj podobnih samonikli črni detelji, ki uspeva na trajnem travinju, kot pa sortam, gojenih na njivah. Zaradi tega populacije zaostajajo po kakovosti v nekaterih ključnih agronomskih lastnostih za sortami. So pa te populacije lahko pomembne pri žlahtnjenju črne detelje na večjo trpežnost, ki jo pri sodobnih sortah pogosto primanjkuje. Med preučevanimi populacijami je tudi nekaj takih, ki po nekaterih glavnih pridelovalnih lastnostih (tip rasti, višina rastlin, velikost listov) ne zaostajajo za sortami. Zato bi bile lahko na splošno primeren izhodni material za žlahtnjenje novih sort črne detelje. Kot fenotipske razlike je pri preučevanih populacijah in sortah izražen tudi molekularni polimorfizem, ki ga bomo pojasnili naknadno po dokončanju primerjav s fenotipskimi lastnostmi in dokončanju drugih analiz. 4.4 Fenotipska in genetska variabilnost populacij črne detelje v genski banki KIS 4.4.1 Material in metode dela V prvem letu rasti smo morfološko ocenjevali 42 ekotipov črne detelje iz Slovenije in dve slovenski sorti črne detelje (Poljanka, Živa), kot standardni sorti. Zgodaj spomladi smo v setvenih platojih vzgojili mlade rastline (20 rastlin na ekotip) in jih v začetku aprila presadili v rastlinjak v lonce premera 16 cm. Zaradi nevarnosti močnejšega napada glivičnih bolezni smo na poskusu uredili kapljično namakanje in s tem izločili pogosto močenje rastlin pri zalivanju s pršenjem. Interval zalivanja je bil praviloma enkrat dnevno, čas zalivanja oziroma količino vode smo odvisno od notranje temperature rastlinjaka sproti prilagajali. Vsa ocenjevanja in meritve smo opravili v prvem letu rasti (2011) in sicer smo ocenjevali oziroma merili: • Tip rasti pomeni lego poganjkov oziroma kot zunanjega poganjka glede na horizontalno os, kjer ocena 1 pomeni navpično rast (erect), ocena 5 pomeni rast poganjka pod kotom 45o in ocena 9 ležečo rast (prostrate). • Datum začetka cvetenja pomeni, ko zacvetijo trije cvetovi na posamezni rastlini. • Dolžina in širina lista je bila izmerjena na srednjem trolistu normalno razvitega zgornjega lista pod terminalnim cvetom. Meritve smo opravili dva tedna po povprečnem datumu cvetenja posameznega ekotipa. Na ekotipih, ki v prvem letu rasti niso cveteli, smo meritve opravili v sredini junija, ko so rastline zaključile z rastjo in smo poskus porezali. • Delež rastlin z generativnimi poganjki je izražen v odstotkih rastlin, ki so prvo leto (leto setve) naredile generativne poganjke. Vse meritve in ocenjevanja smo naredili na osnovi priporočil Guidelines for the conduct of tests for distinctness, homogenity and stability, International union for the protection of new varieties of plants, TG/5/4 (1985). V študijo genetske raznolikosti črne detelje ob uporabi mikrosatelitnih DNA markerjev (znani tudi kot SSR markerji, simple sequence repeat) je bilo vključenih 15 ekotipov iz geografsko ločenih lokacij po Sloveniji. Vsak ekotip je oblikovalo po 8 posameznikov, oziroma 120 v celoti, kar je omogočilo vrednotenje genetske raznolikosti znotraj in med ekotipi detelje. Z uporabo "DNeasy Plant Mini Kit" (Qiagen) smo iz listnega tkiva vsakega proučevanega posameznika izolirali DNA in določili koncentracijo vzorca DNA z DynaQuant fluorometrom (Hoefer). Pripravljene delovne raztopine DNA smo uporabili v verižni reakciji s polimerazo (PCR), kjer je bilo pri vseh 120 vzorcih pomnoženih 9 SSR lokusov. 4.4.2 Rezultati raziskave s kratko razpravo Fenotipska variabilnost V prvem letu je prešlo v generativno rast 31 ekotipov črne detelje (74%), od teh jih je do srede junija, ko smo poskus pokosili, zacvetelo 24 oziroma 77 % (preglednica 9). Različni ekotipi so začeli cveteti od 4. jun. do 16. jun. Med ekotipi so bile po tipu rasti velike razlike, od pol pokončnega (ocena 3) do ležečega (ocena 8), standardni sorti sta imeli oceni 2 oziroma 3. Kaže se povezava med tipom rasti in nadmorsko višino originalnega rastišča posameznega ekotipa. Ekotipi iz večjih nadmorskih višin imajo bolj ležeč (prostrate) tip rasti. Meritve velikosti srednjega trolista pri končno razviti rastlini črne detelje kažejo veliko raznolikost slovenskih ekotipov črne detelje. Ekotipi imajo v primerjavi s standardnima sortama pričakovano manjše liste. Dolžina lista se giblje od 17 mm do 54 mm (standardna sorta 52 mm), povprečna dolžina listov vseh ekotipov je 36 mm. Širina lista je od 14 do 27 mm (standardna sorta 32 mm), povprečna širina vseh ekotipov je 21 mm. Preglednica 9: Rezultati ocenjevanj in meritev 42 ekotipov črne detelje (Trifolium pratense) Oznaka Mesto nabiranja -izvor n.m.v. Tip rasti ZCVE* DGP** D(mm) Š(mm) TP CRP11 01 Rožice 500 4 5.jun. 95 37 21 TP CRP11 02 Otlica 800 6 5.jun. 35 37 24 TP CRP11 03 Predmeja 900 6 5 35 21 TP CRP11 04 Most na Soči 200 3 5.jun. 90 41 22 TP CRP11 05 Trenta (hotel Zlatorog) 620 4 55 34 21 TP CRP11 06 Zadnja Trenta 890 5 5 36 24 TP CRP11 07 Vršič (16 serpentina) 1390 7 0 32 22 TP CRP11 08 Soča 94 1200 7 16.j un. 15 34 22 TP CRP11 09 Rudno polje 1400 7 0 27 21 TP CRP11 10 Logatec -Pusto polje 476 4 6jun. 75 36 21 Oznaka Mesto nabiranja -izvor n.m.v. Tip rasti ZCVE* DGP** D(mm) Š(mm) TP CRP11 11 Planina pri Jezeru 1450 7 0 31 22 TP CRP11 12 Planina Blato 1147 7 0 30 22 TP CRP11 13 Planina Krasca 1400 6 0 33 22 TP CRP11 14 Pokljuka - Šijec 1200 7 0 35 23 TP CRP11 15 Pod Velikim Draškim vrhom 1895 4 0 29 20 TP CRP11 16 Vrata - Ros 720 4 13.j un. 50 38 23 TP CRP11 17 Trenta - Na Logu 680 3 13.jun. 85 41 27 TP CRP11 18 Loški potok - Draga 805 7 5jun. 40 35 21 TP CRP11 19 Loški potok - Podpreska 835 6 10.jun. 60 36 22 TP CRP11 20 Loški potok - Žagarji 860 7 30 31 20 TP CRP11 21 Loški potok - Javorje 920 8 15 30 19 TP CRP11 22 Kumrovo, Kočevski rog 865 5 65 37 21 TP CRP11 23 Travna gora - Kurji vrh 1005 4 7jun. 100 38 18 TP CRP11 24 Kras99 500 4 11.jun. 100 40 21 TP CRP11 25 Senožeče 560 4 8jun. 80 41 21 TP CRP11 26 Kozji hrib, Knežak 868 4 8jun. 95 41 20 TP CRP11 27 Babno polje 750 5 4jun. 90 37 19 TP CRP11 28 Pregarje 762 5 7jun. 90 41 22 TP CRP11 29 Planina Duplje -Krnsko jezero 1400 7 0 17 14 TP CRP11 30 Pomjan 369 5 9.jun. 85 41 23 TP CRP11 31 Seča - gostilna Ribič 1 3 8jun. 95 46 25 TP CRP11 32 Lužarji(sv.Ožbolt) 800 5 9.jun. 90 35 20 TP CRP11 33 Šalovci 250 4 11.jun. 100 39 24 TP CRP11 34 Zadnji travnik 1328 6 0 36 22 TP CRP11 35 Medvode - izumitelj 300 3 14.j un. 100 42 24 TP CRP11 36 Nanos, Kmetija Abram 920 6 0 34 21 TP CRP11 37 Sinji Vrh 990 6 0 30 20 TP CRP11 38 Blatna Brezovica, Bistre 288 5 16.j un. 60 38 21 TP CRP11 39 Vrhnika (pod Hrib 394) 360 5 12.jun. 65 39 19 TP CRP11 40 Lipica 396 5 6jun. 90 35 17 TP CRP11 41 Malija,Izola 300 3 11.jun. 85 54 24 TP CRP11 42 Medvode 313 4 60 39 23 povprečje ekotipov 5 36 21 TP CRP11 43 Poljanka - standard 300 2 100 52 32 TP CRP11 44 Živa - standard 300 3 100 51 32 * - začetek cv etenja ** - delež rastlin, ki so v prvem letu naredile generativne poganjke Genetska karakterizacija V vzorcih detelje smo zasledili 243 SSR alelov ali v povprečju 27 na posamezni lokus. Najmanjši polimorfizem z le devetimi različnimi aleli smo zabeležili za lokus RCS3095, največjega s kar 44 aleli pa za lokus TPSSR23. Na podlagi zbranih podatkov iz mikrosatelitne karakterizacije smo opravili korespondenčno faktorsko analizo (FCA, angl. factorial correspondence analysis) (slika 17). 2 A , ■ Pop3 ♦ Pop5 ■ 1 A " Pop13 Pop28 0'5-l 'V OPop29 + +Pop27 f - o 0 -2 -1,5 -1 -0,5 • ■ O _ Pop40 °,5 1 1,5 2 Pop43 Pop44 ▲ ■ 0,5 A 1 X Pop31 • Pop33 ■ ■ APop68 QPop81 2 Slika 17. FCA graf s prvima dvema komponentama iz faktorske korespondenčne analize, opravljene s Genetix 4.02 (Belkhir et al., 2001), ki prikazuje genetsko podobnost med 120-imi predstavniki 15-ih ekotipov črne detelje. V FCA se posamezniki niso jasno razločili med seboj. Nasprotno smo v sredini FCA grafa opazili zgoščeno gručo, ki jo je tvorila večina izmed proučevanih posameznikov, kar nakazuje na veliko medsebojno podobnost tako posameznikov znotraj ekotipov kot tudi med ekotipi samimi. Vsled neizraziti diferenciaciji ekotipov iz različnih geografskih lokacij, sklepamo, da med njimi poteka učinkovit pretok genov. Genetsko varianco, lastno posameznikom znotraj in med ekotipi, smo ocenili z analizo molekulske variance (AMOVA). Rezultati analize variance so potrdili izsledke FCA analize: pretežni del molekulske variance se je razporedil znotraj ekotipov in le manjši del med ekotipi (preglednica 10), kar potrjuje domnevo o obstoju ozke podobnosti na ravni posameznikov in ekotipov. Največjo diferenciacijo med vsemi možnimi primerjavami posameznih ekotipov smo opazili pri tistih, ki so se najbolj razhajali na osnovi nadmorske višine izvornih lokacij. Preglednica 10. Ocena genetske variance med vsemi možnimi parnimi primerjavami ekotipov črne detelje (Fst). Fst Pop5 Pop7 Pop13 Pop28 Pop29 Pop27 Pop40 Pop43 Pop44 Pop26 Pop68 Pop31 Pop33 Pop81 Pop3 0,026 0,083 0,115 0,051 0,096 0,087 0,075 0,099 0,081 0,105 0,080 0,120 0,090 0,028 Pop5 0,001 0,120 0,015 0,053 0,026 0,038 0,026 0,028 0,026 0,017 0,091 0,010 0,007 Pop7 0,152 0,043 0,053 0,054 0,018 0,035 0,031 0,039 0,025 0,088 0,045 0,037 Pop13 0,084 0,083 0,123 0,130 0,137 0,137 0,126 0,108 0,211 0,149 0,107 Pop28 0,038 0,061 0,034 0,049 0,046 0,027 0,016 0,100 0,027 0,011 Pop29 0,066 0,047 0,102 0,100 0,092 0,098 0,132 0,115 0,035 Pop27 0,042 0,037 0,024 0,029 0,036 0,105 0,042 0,017 Pop40 0,027 0,011 0,015 0,027 0,045 0,037 0,026 Pop43 0,002 -0,006 0,002 0,069 0,031 0,027 Pop44 0,016 0,010 0,056 0,026 0,009 Pop26 0,015 0,064 0,064 0,048 Pop68 0,075 0,020 0,004 Pop31 0,084 0,091 Pop33 0,041 4.4.3 Zaključki Sklenemo lahko torej z ugotovitvijo, da je za slovenske ekotipe črne detelje značilna velika genetska raznolikost, ki je prisotna v širšem slovenskem okolju. Zasluge za ta pojav gre pripisati močnemu pretoku genov med različnimi ekotipi. Kot kaže raziskava, je pretok genov nekoliko omejen zgolj v smeri višje ležečih rastišč, kjer se na podlagi specifičnih podnebnih razmer oblikuje nekoliko drugačna genetska pestrost kot v nižje ležečih predelih. 5 FIŽOL 5.1 Opis problema in ciljev Navadni fižol (Phaseolus vulgaris L.) je zaradi visoke prehranske vrednosti in zdravilnih učinkovin v svetovnem merilu daleč najpomembnejša stročnica v vsakodnevni prehrani ljudi (Duranti, 2006). Predstavlja bogat vir vlaknin, ogljikovih hidratov in beljakovin, vsebuje pa tudi številne vitamine in minerale, kot so železo, magnezij, kalij, selen in kalcij (Broughton in sod., 2003). Odlikuje se tudi vsebnosti antioksidantov (Madhujith in sod., 2004), ki prispevajo k zmanjševanju tveganja za nastanek bolezni srca in ožilja, določenih vrst raka in drugih kroničnih bolezni (Duranti,2006). Zaradi nizkega glikemičnega indeksa uživanje fižola priporočajo tudi bolnikom z diabetesom tipa 2, (Fatima in Kapoor, 2006). Ker ne vsebuje glutena, ga priporočajo ljudem, obolelim za celiakijo, poznan pa je tudi kot zaviralec HIV-1 reverzne transkriptaze (Wong in sod., 2006). Pred zaužitjem mora biti fižol ustrezno pripravljen, saj v nasprotnem primeru vsebuje tudi nekatere antinutrici stične komponente (npr. fitati, fenoli, tanini) (Batista in sod., 2010). Ker prehranska vrednost slovenskih sort in genotipov fižola še ni bila določena, je bil cilj raziskave določiti kemijsko sestavo zrnja fižola in s tem določiti njegovo prehransko vrednost. Hkrati pa smo želeli tudi vpeljati metodiko za ocenjevanje senzorične vrednosti fižola. 5.2 Povzetek ključnih ugotovitev iz literature Fižol po vsebnosti beljakovin (17 do 40 %) prekaša žita (7 do 13 %) in je enakovreden mesu (od 18 do 25 %) (Costa in sod., 2006). Zato predstavlja glavni vir beljakovin za prebivalstvo držav v razvoju, v razvitih deželah pa zaradi nizke vsebnosti maščob ter odsotnosti nasičenih maščobnih kislin in holesterola predstavlja nadomestek mesu. Vsebnost škroba je visoka in niha od 22 do 40 %. Fižol vsebuje tudi številne antinutricistične snovi, ki so tako proetienskega kot neproteinskega izvora (Krupa, 2008). Večina teh snovi vpliva na prebavni sistem in sicer na inhibicijo prebavnih encimov (npr. proteazni inhibitorji), oslabitev hidrolitskih funkcij in transporta do enterocitnih mest (lektini), tvorbo netopnih kompleksov, ki jih ni mogoče absorbirati, znižanje biološke dostopnosti nekaterih hranil (npr. fitati, polifenoli) in povečanje tvorbe plinov v prebavnem traktu (a-galaktozidi). Vendar so vse antinutricistične komponente prisotne predvsem v surovem zrnju, zaradi občutljivosti na visoke temperature termična obdelava (kuhanje) te komponente inaktivira. 5.3 Vrednotenje prehranskih lastnosti navadnega fižola 5.3.1 Material in metode Analizirali smo 24 genskih virov fižola, ki so vključevali slovenske sorte fižola (Zorin, Jabelski stročnik, Jabelski pisanec, Tetovec, Klemen, Starozagorski, Češnjevec, Semenarna22) in izbrane genotipe iz Slovenske rastlinske genske banke (PHA7, PHA15, PHA15, PHA23, PHA29, PHA59, PHA133, PHA283, PHA316, PHA358, PHA363, PHA418, PHA466, PHA639, PHA642, PHA717). Določili smo vsebnost suhe snovi, surovih beljakovin, škroba, surove vlaknine in skupnih polifenolov ter vsebnost kalija, kalcija, magnezija, kalija, fosforja, bakra, železa, mangana in cinka. Kemijske analize so bile opravljene s standardnimi metodami za analizo krme, ki so opisane bodisi v posameznih ISO standardih oziroma v Uredbi komisije (ES) št. 152/2009 z dne 27. januarja 2009 o določitvi metod vzorčenja in analitskih metod za uradni nadzor krme v enem primeru pa smo prilagodili metodo za določanje skupnih polifenolov v vinu. Uporabljene metode, reference in principi metod so navedene v preglednici 11: Preglednica 11: Uporabljene metode, reference in principi metod Določitev Referenca Princip Suha snov EC 152/2009 sušenje 4 ure pri 103 °C Surove beljakovine SIST EN ISO 5983-2 razklop z žveplovo(VI)kislino, parna destilacija amoniaka in titracija Surova vlaknina SIST EN ISO 6865, modificirana raztapljanje vzorca v kislini in bazi, sušenje, spiranje, tehtanje, sežig preostanka, tehtanje Škrob ISO 6493 razgradnja, hidroliza, obarjanje proteinov, merjenje optičnega zasukapolarimetrija Skupni polifenoli Interna metoda Ekstrakcija z metanolom, koncentracija vzorca in SPE čiščenje, spektrofotometrična določitev z reakcijo s Folin-Ciocalteau reagentom Kalcij SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Kalij SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Magnezij SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Fosfor SIST ISO 6491 ekstrakcija vzorca, dodajanje reagenta, spektrofotometrična določitev Baker SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Mangan SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Cink SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija Železo SIST EN ISO 6869 sežig in raztapljanje vzorca, atomska absorpcijska spektroskopija 5.3.2 Rezultati Analizirali smo 24 genskih virov fižola, ki so vključevali slovenske sorte fižola in izbrane genotipe iz genske banke, ter v njih določili vsebnost suhe snovi, surovih beljakovin, škroba, surove vlaknine (preglednica 12), skupnih polifenolov (preglednica 13) ter kalija, kalcija, magnezija, kalija, fosforja, bakra, železa, mangana in cinka (preglednica 14). Preglednica 12: Vsebnost surovih beljakovin, surove vlaknine in škroba v fižolu Oznaka SS Surove beljakovine (f=6,25) Surova vlaknina Škrob g/kg g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS PHA 15 - JABELSKI STROČNIK 903 219 243 37 41 413 457 PHA 23 - LISČEK 902 241 267 40 44 369 409 PHA 283 - ČESNJEVEC 898 223 248 40 45 408 454 PHA 153 - ČESNJEVEC 898 239 266 42 47 393 438 PHA 133 - LISČEK 898 242 269 43 48 390 434 JABELSKI PISANEC 903 247 274 41 45 389 431 PHA 449 -TETOVEC 916 241 263 48 52 377 412 SEM 22 - SEMENARNA 905 261 288 46 51 379 419 KLEMEN 902 255 283 45 50 375 416 ZORIN 902 197 218 48 53 423 469 STAROZAGORSKI 909 240 264 41 45 379 417 PHA 466 - RIBNIČAN 911 226 248 46 50 408 448 PHA 7 907 229 252 48 53 371 409 PHA 15 924 224 242 40 43 428 463 PHA 29 917 216 236 41 45 406 443 PHA 59 915 250 273 50 55 364 398 PHA 153 925 226 244 46 50 402 435 PHA 316 895 217 242 41 46 400 447 PHA 358 913 237 260 46 50 387 424 PHA 363 889 215 242 41 46 392 441 PHA 418 922 234 254 53 57 389 422 PHA 639 933 250 268 58 62 418 448 PHA 642 914 234 256 45 49 392 429 PHA 717 910 222 244 42 46 383 421 Preglednica 13: Vsebnost skupnih polifenolov v fižolu Oznaka Skupni polifenoli (mg/kg (+)katehin) (mg/kg (+)katehin) v SS (mg/kg galna k.) (mg/kg galna k.) v SS PHA15-JABELSKI STROČNIK 320 354 337 373 PHA23-LISČEK 180 200 190 211 PHA283-ČESNJEVEC 125 139 132 147 PHA153-ČESNJEVEC 222 247 234 261 PHA133-LISČEK 183 204 193 215 JABELSKIPISANEC 146 162 154 171 PHA449-TETOVEC 29 32 30 33 SEM22-SEMENARNA 136 150 144 159 KLEMEN 114 126 120 126 ZORIN 100 111 105 116 STAROZAGORSKI 136 150 144 158 PHA466-RIBNIČAN 92 101 97 106 PHA7 22 24 23 25 PHA15 109 118 115 124 PHA29 127 138 135 147 PHA59 84 92 88 96 PHA153 158 171 167 181 PHA316 209 234 221 247 PHA358 240 263 253 277 PHA363 237 267 250 281 PHA418 157 170 166 180 PHA639 156 167 165 177 PHA642 103 113 108 118 PHA717 89 98 94 103 Preglednica 14: Vsebnost mikro in makroelementov v vzorcih fižola Oznaka vzorca SS Vlaga Kalcij - Ca Magnezij - Mg Kalij - K Fosfor - P Baker - Cu Železo - Fe Mangan - Mn Cink - Zn g/kg g/kg g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS g/kg g/kg v SS mg/kg mg/kg v SS mg/kg mg/kg na SS mg/kg mg/kg na SS mg/kg mg/kg na SS PHA15-Jabelski stročnik 903 97 1,61 1,78 1,39 1,54 13,10 14,51 4,91 5,44 8 9 103 114 12 13 33 37 PHA23-Lišček 902 98 0,96 1,06 1,54 1,71 14,60 16,19 4,97 5,51 9 10 69 76 10 11 29 32 PHA283-Cešnjevec 898 102 0,93 1,04 1,53 1,70 14,10 15,70 5,21 5,80 9 10 62 69 10 11 30 33 PHA 133-Lišček 898 102 1,27 1,41 1,52 1,69 13,40 14,92 4,58 5,10 8 9 69 77 10 11 28 31 JABELJSKI PISANEC 903 97 0,99 1,10 1,58 1,75 13,10 14,51 5,06 5,60 8 9 100 111 11 12 33 37 PHA 449-Tetovec 916 84 1,25 1,36 1,77 1,93 15,00 16,38 5,42 5,92 8 9 78 85 13 14 26 28 SEM 22-Semenarna 905 95 0,70 0,77 1,67 1,85 15,30 16,91 5,75 6,35 9 10 76 84 10 11 34 38 KLEMEN 902 98 0,99 1,10 1,53 1,70 15,60 17,29 5,87 6,51 9 10 78 86 11 12 30 33 ZORIN 902 98 1,08 1,20 1,52 1,69 14,00 15,52 4,90 5,43 7 8 69 76 13 14 26 29 STAROZAGORSKI 909 91 1,01 1,11 1,36 1,50 16,30 17,93 5,54 6,09 8 9 81 89 15 17 36 40 PHA486-Ribničan 911 89 0,93 1,02 1,46 1,60 15,50 17,01 5,91 6,49 8 9 61 67 11 12 28 31 PHA7 907 93 1,68 1,85 1,59 1,75 14,00 15,44 5,29 5,83 8 9 227 250 12 13 26 29 PHA15 924 76 0,78 0,84 1,57 1,70 15,70 16,99 5,08 5,50 8 9 134 145 8 9 26 28 PHA29 917 83 0,97 1,06 1,57 1,71 15,60 17,01 5,55 6,05 9 10 109 119 7 8 30 33 PHA59 915 85 1,53 1,67 1,56 1,70 16,80 18,36 5,89 6,44 5 5 145 158 10 11 26 28 PHA153 925 75 0,78 0,84 1,39 1,50 16,20 17,51 5,28 5,71 6 6 72 78 7 8 24 26 PHA316 895 105 1,69 1,89 1,33 1,49 14,90 16,65 5,27 5,89 5 6 82 92 9 10 24 27 PHA358 913 87 0,85 0,93 1,61 1,76 15,10 16,54 5,35 5,86 7 8 116 127 9 10 29 32 PHA363 889 111 1,05 1,18 1,59 1,79 16,60 18,67 5,49 6,18 8 9 116 130 9 10 29 33 PHA418 922 78 1,12 1,21 1,24 1,34 14,60 15,84 5,85 6,34 10 11 86 93 9 10 30 33 PHA639 933 67 0,92 0,99 1,54 1,65 14,50 15,54 6,12 6,56 7 8 64 69 7 8 28 30 PHA642 914 86 0,78 0,85 1,42 1,55 14,80 16,19 5,29 5,79 7 8 52 57 7 8 25 27 PHA717 910 90 1,70 1,87 1,45 1,59 15,70 17,25 5,04 5,54 5 5 57 63 10 11 26 29 Vzorci fižola so v suhi snovi vsebovali od 218 do 288 g/kg surovih beljakovin, 398 - 469 g/kg škroba in 41 - 62 g/kg surove vlaknine. Skupni polifenoli v suhi snovi, izraženi kot galna kislina so se gibali med 25 in 373 mg/kg. Vzorci so vsebovali od 0,77 - 1,89 g/kg kalcija, 1,34 - 1,93 g/kg magnezija, 14,51 - 18,67 g/kg kalija, 5,10 - 6,56 g/kg fosforja, 5 - 11 mg/kg bakra, 57 - 250 mg/kg železa, 8 - 17 mg/kg mangana in 2 - 40 mg/kg cinka v suhi snovi. 5.4 Vrednotenje senzoričnih lastnosti izbranih genotipov fižola 5.4.1 Material in metodika V vrednotenje smo vključili 16 genotipov fižola iz Slovenske rastlinske genske banke: PHA153, PHA729, PHA733, PHA28O (vsi tipa češnjevec rdeči), PHA152, PHA283, PHA740, PHA751, PHA1026 (vsi tipa češnjevec pisani), PHA23, PHA29, PHA133, PHA279, PHA289, PHA627 (vsi tipa lišček marmorirani, temnordeči) in PHA631 (tip lišček koksasti). Kot kontrolo smo vključili tri slovenske sorte: Klemen, Jabelski pisanec in Semenarna 22. Postopek priprave vzorcev in vrednotenje vzorcev smo povzeli in prilagodili po C . De La Cuadra, A . M . De Ron and R. Schachl: Handbook on evaluation of Phaseolus germplasm: A Phaselieu publication. Phaselieu - fair - pl97-3463 • Misión Biológica de Galicia (CSIC). Vzorce fižola smo preko noči namočili v vodi in jih nato ločeno skuhali. Vrednotenje je izvajalo 12 ocenjevalcev (slika 18). Ocenjevali smo naslednje parametre: - Vrednotenje celosti zrnja (vrednoti se na krožniku): 1 (počen) - 5 (cel); - Vrednotenje teksture semenskega plašča (vzorec se da v usta, brez da bi se ga grizlo, se analizira z jezikom): 1 (gladka površina) - 5 (hrapava površina); - Vrednotenje trdote semenskega plašča in albumna (vzorec se v ustih loči od albumna): - 1 (mehak) - 5 (trd); - Vrednotenje lastnosti kot so: maslen, zrnat, moknat, lepljiv, vleče skupaj (vzorec se vzame v usta in ocenjuje): 1 (ni prisotno) - 5 (zelo prisotno). Slika 18: Kuhan fižol (na krožniku) štirih različnih genotipov pred izvedbo senzorične analize. 5.4.2 Rezultati Na osnovi rezultatov vrednotenja senzoričnih lastnosti smo preskušane genotipe ocenili sledeče: - zelo dobro: PHA 133, PHA152, PHA153; - dobro: PHA23, PHA29, PHA152, PHA289, PHA631, PHA729, PHA740, PHA751, Semenarna22, Jabelski pisanec, Klemen; - ostali genotipi so bili ocenjeni slabše. Vrednotenje senzoričnih lastnosti smo v letu 2012 izvajali prvič, zato je bil naš namen v prvi vrsti izobraziti ocenjevalce za izvajanje senzoričnih analiz. Rezultatov ocenjevanja zato nismo podrobno statistično obdelali. 5.5 Zaključki V sklopu raziskave smo prvič ovrednotili prehransko vrednost izbranih slovenskih sort in genotipov fižola. Ugotovili smo, da se analizirani genotipi odlikujejo po visoki vsebnosti beljakovin in vlaknin ter makro in mikroelementov. Od antinutricionističnih komponent smo določili le vsebnost skupnih polifenolov, ki so se razlikovale med genotipi. V prihodnje bi kazalo proučiti še nekatere druge komponente. Ker je senzorična vrednost ena od pomembnih lastnosti fižola, smo uvedli metodiko za njeno ocenjevanje, ki jo bomo uporabili za ocenjevanje linij fižola v procesu žlahtnjenja novih sort oziroma reintrodukciji starih sort. 6 RAZPRAVA IN PRIPOROČILA NAROČNIKU Pomemben vidik prilagajanja kmetijstva na podnebne spremembe predstavlja med drugim tudi prilagojena sestava vrst v rastlinski pridelavi. Na neugodno sestavo kmetijskih kultur v Sloveniji opozarja visok delež okopavin v strukturi vrst - koruzo pridelujemo kar na dobrih 40% vseh njiv. Na drugi strani imajo zanemarljivo vlogo v rastlinski pridelavi metuljnice, ki jim skupaj z oljnicami namenjamo zgolj 2,3% njiv. Zaradi pozitivnih učinkov, povezanih s pridelovanjem in prehransko vrednostjo, bi bilo smiselno in upravičeno, da zapostavljenim metuljnicam namenimo pozornost, ki so je bile deležne vse do druge polovice prejšnjega stoletja. O nekaterih rastlinskih vrstah iz genske banke (npr. solata, fižol) imamo zbranih že več podatkov, ki smo jih pridobili na osnovi morfoloških, biokemijskih in molekulskih analiz, medtem ko pri drugih vrstah podrobnih informacij ni na voljo. Število akcesij/genskih virov po posameznih vrstah metuljnic, ki jih hranimo v SRGB, zbirkah KIS in BF UNILJ, je naslednje: Zrnate stročnice KIS: Phaseolus spp.-1116, Viciafaba - 41, Vicia sp. - 7 Krmne metuljnice KIS: Trifolium sp.-216, Medicago sp. - 43, Vicia sp. - 42, Lotus sp.- 35, Lathyrus - 13, Anthyllis - 14 Krmne metuljnice BF: Lotus corniculatus-16, Medicago lupulina -1, Medicago sativa - 15, Trifolium dubium -1, Trifolium hybridum -1, Trifolium pratense -52, Trifolium repens - 23. Cilj predlaganega projekta je bil pridobiti čim več podatkov o morfoloških, genetskih, fizioloških in kemičnih značilnostih genskih virov izbranih vrst metuljnic: lucerne, črne detelje in fižola, ki so najpomembnejše in najštevilčnejše v obeh zbirkah. K evidentiranju, ocenjevanju ogroženosti in ohranjanju virov genskega materiala rastlin nas zavezuje tudi članstvo v Skupnem evropskem programu ohranjanja genetskih virov kulturnih rastlin -ECPGR. Na osnovi vseh zbranih podatkov smo opredelili variabilnost genskih virov in ocenili potencial omenjenih kmetijskih rastlin za uporabo v žlahtnjenju novih sort, prilagojenih spremenjenim podnebnim razmeram in za pridelavo. Rezultat projekta je osnova za vzpostavitev načrta ohranjanja in odbire genskih virov za vključitev bodisi neposredno v pridelavo, bodisi v žlahtniteljski program ali v poljski kolobar in določitev potenciala za pridelovanje v spremenjenih podnebnih razmerah. Obenem pa smo vzpostavili sistem in metode evalvacije tudi za ostale vrste genskih virov, o katerih še nimamo podrobnih podatkov. V Strategiji razvoja slovenskega kmetijstva in drugih razvojnih dokumentih je opredeljena usmeritev v stabilno pridelavo kakovostne in čim cenejše hrane ter zagotavljanje prehranske varnosti Slovenije. Okolju prijazni načini pridelave, ki se odražajo v ohranjanju rodovitnosti tal, varovanju okolja, ohranjanju biotske raznovrstnosti in tradicionalne podeželske krajine, so opredeljeni v Nacionalnem programu varstva okolja. Kakovosten sortiment, ki mora biti prilagojen na lokalne razmere, hkrati pa mora tudi ustrezati okusu domačega potrošnika, predstavlja osnovo za konkurenčno in trajnostno pridelovanje katerekoli kmetijske rastline predstavlja. Ker so potrebe po novih, izboljšanih sortah kmetijskih rastlin stalno prisotne, je potrebno sprotno prilagajanje sortimenta. Zato je genetsko izboljšanje kvalitativnih in kvantitativnih lastnosti kmetijskih rastlin kontinuiran in trajen proces. Le trajni in dolgoročni žlahtniteljski programi omogočajo vzgojo novih sort kmetijskih rastlin, ki se bodo bolje prilagajale na spremembe v okolju (npr. pogoste suše), bodo odporne na bolezni in škodljivce ter s tem zmanjšale potrebo bo uporabi omogočajo fitofarmacevtskih pripravkov, in bodo pridelovalcem zagotavljale kakovosten in visok pridelek. Menimo, da bi lahko žlahtnjenje, semenska pridelava in vključevanje metuljnic v kolobar predstavljali pomemben del dodatnega dohodka kmetij ter dohodka slovenske semenarske industrije ter tako prispevali k boljši konkurenčnosti slovenskega kmetijstva in večji ekonomičnosti pridelave zaradi nižjih stroškov. Rezultati našega raziskovalnega projekta bodo tudi pomembno prispevali k ohranitvi biotske pestrosti metuljnic ter obenem prispevali k poznavanju izbranih vrst genskih virov, ki se bodo uporabili v programih žlahtnjenja, kar posledično z njihovo uporabo omogoča tudi povečanje prihodkov na kmetiji. 7 LITERATURA 1. Albrecht K.A. and Muck R.E. (1991) Proteolysis in Ensiled Forage Legumes That Vary in Tannin Concentration. Crop Science, 39, 464-469 2. Andersen J.W., Story L., Sieling B., Chen W.J.L., Petro M.S., Story J. 1984. Hypocholesterolemic effects of oat-bran or bean intake for hypercholesterolemic men. Am J Clin Nutr 40: 1146-1155 3. Batista K.A., Prudencio S.H., Fernandes K.F. 2010. Changes in the functional properties and antinutritional factors of extruded hard-to-cook common beans (Phaseolus vulgaris L.). Food Chemistry, 75, 3: 286-290. 4. Belkhir, K., P. Borsa, L. Chikhi, N. Raufaste, and F. Bonhomme. 2001. Genetix 4.02, logiciel sous Windows TM pour la génétique des populations. Montpellier: Laboratoire Genome, Populations, Interactions, CNRS UMR 5000, Université de Montpellier II, France. 5. Broughton W.J., Hernandez G., Blair M., Beebe S., Gepts P., Vanderleyden J. 2003. Beans (Phaseolus spp.) - model food legumes. Plant and Soil, 252: 55-128 6. Campbell C.G., Mehra R.B., Agrawal S.K., Chen Y.Z., Abd El Moneim A.M., Khawaja H.I.T., Yadov C.R., Tay J.U., Araya W.A. 1994. Current status and future strategy in breeding grasspea (Lathyrus sativus). Euphytica 73: 167-175 7. Chaves M.M., Maroco J.P., Pereira J.S. 2003. Understanding plant responses to drought - from genes to the whole plant. Funct Plant Biol 30: 239-264 8. Cunder T. (1998) Razširjenost travinja v Sloveniji. Sodobno kmetijstvo 31(4): 173-175. 9. Čergan Z., Cunder T., Dolničar P., Škof M., Ugrinovic K., Verbič J., Zagorc B., Zemljič A. Razvojni cilji slovenskega poljedelstva in vrtnarstva. V: RAVNIK, Branko (ur.), JAGODIC, Anton (ur.). Tudi v EU prihodnost sloni na lastnih ramenih: XVIII. tradicionalni posvet kmetijske svetovalne službe Slovenije. Ljubljana: Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije, 2003, str. 9-27 10. Čergan Z., Zemljič A., Dolničar P. 2008. Suša in kmetijstvo v Sloveniji: tehnološka priporočila za zmanjšanje občutljivosti na sušo pri izbranih poljščinah. Kmeč. glas 65 (13): 6 11. Dias PMB, Julier B, Sampoux J-P, Barre P, Dall'Agnol M (2008) Genetic diversity in red clover (Trifolium pratense L.) revealed by morphological and microsatellite (SSR) markers. Euphytica 160:189-205 12. Duranti M. 2006. Grain legume proteins and nutraceutical properties. Fitoterapia, 77: 67-82 13. Erjavec J. 2008. Strategija prilagajanja slovenskega kmetijstva in gozdarstva podnebnim spremembam.Graham P.H., Vance C.P. 2003. Legumes. Importance and constraints to greater use. Plant Physiol 131: 872-877 14. Gepts P., Beavis W.D., Brummer C.E., Shoemaker R.C., Stalker T.H., Weeden N.F., Young N.D. 2005. Legumes as a Model Plant Family. Plant Physiol 137: 1228-1235 15. Greene SL, Gritsenko M, Vandemark G (2004) Relating morphologic and RAPD marker variation to collection site environment in wild populations of red clover (Trifolium pratense L.). Genet Resour Crop Evol 51:643-653 16. Hanson A.A., Barnes D.K., Hill R.R. 1988. Alfalfa and Alfalfa Inprovement. USA: 1084 str. 17. Herrmann D, Boller B, Widmer F, Ko'lliker R (2005) Optimization of bulked AFLP analysis and its application for exploring diversity of natural and cultivated populations of red clover. Genome 48:474-486 18. Kahnt G. 2008. Leguminosen im konventionellen und ökologischen Landbau. DLG Verlag: 151 str. 19. Kajfež-Bogataj L. 2005. Podnebne spremembe in ranljivost kmetijstva. Acta agriculturae Slovenica 85: 25-40 20. Kajfež-Bogataj L., Zavšek-Urbančič M., Berložnik B., Sušnik A., Stražar S., Cegnar T., Gregorič G., Roškar J., Majer D., Verbič J., Kramberger B., Jurc M., Šestan S., Erjavec E., 21. Kolliker R, Herrmann D, Boller B, Widmer F (2003) Swiss Mattenklee landraces, a distinct and diverse genetic resource of red clover (Trifolium pratense L.). Theor Appl Genet 107:306-315 22. Kolliker R, Enkerli J, Widmer F (2006) Characterization of novel microsatellite loci for red clover (Trifolium pratense L.) from enriched genomic libraries. Mol Ecol Notes 6:50-53 23. Korošec J. 1989. Pridelovanje krme. Ljubljana, Kmečki glas: 181 str. 24. Kramberger B. 1999. Pridelovanje krme. Maribor, Fakulteta za kmetijstvo: 134 str. 25. Krupa U. 2008. Main nutritional and antinutritional compounds of bean seeds - a review. Polish journal of food and nutrition science, 58,2: 149-155 26. Madhujith T., Naczk M., Shahidi F. 2004. Antioxidant activity of common beans (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Food Lipids, 11: 220-233 27. Maras, M., Sušnik, S., Meglič, V., Šuštar Vozlič, J. 2006. Characterization and genetic diversity changes in the Slovenian common bean Češnjevec landrace. Acta Biol. Crac., Ser. Bot., vol. 48, no. 2, str. 39-47, ilustr. 28. Maras, M., Sušnik, S., Šuštar Vozlič, J., Meglič, V. 2006. Temporal changes in genetic diversity of common bean (Phaseolus vulgaris L.) accessions cultivated between 1800 and 2000. Russ. J. Genet., vol. 42, no. 7, str. 775-782. 29. McMahon L.R., Majak W., McAllister T.A., Hall J.W., Jones G.A., Popp J.D., and Cheng K.L. 1999. Effect of sainfoin on in vitro digestion of fresh alfalfa and bloat in steers. Canadian Journal of Animal Science,79,03-212 30. Mikuž F. (1973) Posebno žlahtnjenje rastlin detelje in trave. Univerza v Ljubljani . Biotehniška fakulteta 31. Stefančič D., Lobnik F., Prus T. 1979. Pedološke preiskave Jable. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta: 32 str. 32. Šošterič M. 2012. Vrednotenje genskih virov lucerne s pomočjo morfoloških in proizvodnih lastnosti. Magistrsko delo. Univerza v Mariboru, Fakulteta za kmetijstvo in biosistemske vede. 57.s. 33. Ulloa O, Ortega F, Campos H (2003) Analysis of genetic diversity in red clover (Trifolium pratense L.) breeding populations as revealed byRAPDgenetic markers. Genome 46:529-535 34. Žnidaršič T. 2009. Navodila za uporabo NIRS-a, (KIS - Navodila, metode, 8). Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije. 18 str. 8 PRILOGE Najpomembnejši rezultati in publikacije nastale v okviru projekta: »Analiza avtohtonega materiala izbranih vrst metuljnic kot pomoč pri ohranjanju biodiverzitete in žlahtnjenju v spreminjajočih se podnebnih razmerah«. Izvirni znanstveni članek TUCAK, Marijana, POPOVIC, Svetislav, ČUPIC, Tihomir, ŠPANIC, Valentina, ŠIMIC, Branimir, MEGLIČ, Vladimir. Combining abilities and heterosis for dry matter yield in alfalfa diallel crosses. Rom. Agric. Res., 2013, no. 29, str. [71]-77. [COBISS.SI-ID 4176744] TUCAK, Marijana, POPOVIC, Svetislav, ČUPIC, Tihomir, ŠPANIC, Valentina, MEGLIČ, Vladimir. Variation in yield, forage quality and morphological traits of red clover (Trifolium pratanse L.) breeding populations and cultivars. Zemdirbyste (Akademija (Spausd.)), 2013, vol. 100, no. 1, str. 63-70. [COBISS.SI-ID 4177000] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MARAS, Marko, MUNDA, Alenka, ZADRAŽNIK, Tanja, MEGLIČ, Vladimir. Raznolikost fižola v zbirki Kmetijskega inštituta Slovenije = Variability of common bean accessions in the gene bank of Agricultural institute of Slovenia. Acta agric. Slov.. [Tiskana izd.], 2012, letn. 99, št. 3, str. 399-411, ilustr. http://aas.bf.uni-lj .si/december2012/15Sustar-Vozlic.pdf. [COBISS.SI-ID 3998312] VERBIČ, Janko, MEGLIČ, Vladimir. Genska banka krmnih rastlin na Kmetijskem inštitut Slovenije = Gene bank of forage plants in Agricultural institute of Slovenia. Acta agric. Slov.. [Tiskana izd.], 2012, letn. 99, št. 3, str. 423-428, ilustr. http://aas.bf.uni-lj.si/december2012/17Verbic.pdf. [COBISS.SI-ID 3998824] TUCAK, Marijana, POPOVIC, Svetislav, ČUPIC, Tihomir, GRLJUŠIC, Sonja, MEGLIČ, Vladimir, JURKOVIC, Zorica. Efficiency of phenotypic and DNA markers for a genetic diversity study of alfalfa. Russ. j. genet., 2010, vol. 46, no. 11, str. 1314-1319. [COBISS.SI-ID 3494248] Strokovni članek LUTHAR, Zlata, ROZMAN, Ludvik, OSTERC, Gregor, ČOP, Jure. Genska banka Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani = Genebank of the Agronomy department of the Biotechnical faculty in Ljubljana. Acta agric. Slov.. [Tiskana izd.], 2012, letn. 99, št. 3, str. 301-306. [COBISS.SI-ID 7399545] MEGLIČ, Vladimir. Kar vzgajamo na vrtu, je spet dobilo pomen. Dnevnikov objektiv. [Tiskana izd.], 28. apr. 2012, leto 62, št. 98, str. 27. [COBISS.SI-ID 3856488] Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci MEGLIČ, Vladimir, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, VERBIČ, Janko, UGRINOVIC, Kristina, ZEMLJIČ, Andrej, ČERGAN, Zoran, DOLNIČAR, Peter, KORON, Darinka, KORUZA, Boris, RUDOLF PILIH, Katarina, ŠKOF, Mojca, RUTAR, Romana, MARAS, Marko, PIPAN, Barbara. Genska banka kmetijskih rastlin Kmetijskega inštituta Slovenije = Genebank of agricultural plants at the Agricultural Institute of Slovenia. V: ČEH, Barbara (ur.), DOLNIČAR, Peter (ur.), MIHELIČ, Rok (ur.). Novi izzivi v agronomiji 2013 : zbornik simpozija, Zreče, [24. in 25. januar] 2013 : proceedings of symposium, [Zreče, 2013]. Ljubljana: Slovensko agronomsko društvo, 2013, str. 309-314. [COBISS.SI-ID 4023400] POPOVIC, Svetislav, TUCAK, Marijana, ČUPIC, Tihomir, GANTNER, Ranko, MEGLIČ, Vladimir. Procjena heterozisa za prinos zelene mase lucerne. V: POSPIŠIL, Milan (ur.). 46th Croatian & 6th International Symposium on Agriculture, February 14-18, 2011, Opatija, Croatia. Sažeci [i] radovi. Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet: = University of Zagreb, Faculty of Agriculture, 2011, str. 469-472. [COBISS.SI-ID 3592296] Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci ČOP, Jure. Genska banka trpežne ljuljke in črne detelje v Sloveniji. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 23. [COBISS.SI-ID 7398265] LUTHAR, Zlata, ROZMAN, Ludvik, OSTERC, Gregor, ČOP, Jure. Genska banka Oddelka za agronomijo, Biotehniške fakultete, Univerze v Ljubljani. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 12. [COBISS.SI-ID 7396985] MEGLIČ, Vladimir, PIPAN, Barbara, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MARAS, Marko, TODOROVIC, Vida, VASIC, Mirjana, KRATOVALJEVA, Suzana, IBUSOSKA, Afrodita, MATOTAN, Zdravko, ČUPIC, Tihomir. Genetic diversity of the autochtonous Phaseolus bean germplasm originating from five South east European countries. V: MIKIC, Aleksandar (ur.), RUBIALES, Diego (ur.), BORBEVIC, Vuk (ur.). First Legume Society Conference. 2013: A Legume Odyssey, 9-10 May 2013, Novi Sad, Serbia. Book of abstracts : First Legume Society Conference, 2013: A Legume Odyssey : [9-11 May 2013, Novi Sad, Serbia]. Novi Sad: International Legume Society: Institute of Field and Vegetable Crops, 2013, str. 29. [COBISS.SI-ID 4192872] MEGLIČ, Vladimir. Slovene plant gene bank and genetic resources program at the Agricultural Institute of Slovenia. V: PAŠALIC, Boris (ur.). I Medunarodni simpozijum i XVII naučno-stručno savjetovanje agronoma Republike Srpske, 19-22. mart 2012. godine Trebinje, Bosna i Hercegovina = I International Symposium and XVII Scientific Conference of Agronomists of Republic of Srpska, Trebinje, Bosnia and Herzegovina, March 19-22, 2012. Zbornik sažetaka. Banja Luka: Poljoprivredni fakultet, 2012, str. 125. [COBISS.SI-ID 3821928] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir, THORN, Eva. South east european development network on plant genetic resources - SEEDNet. V: HINTUM, Theo J. L. van (ur.). To serve and conserve : European Association for Research on Plant Breeding Section Genetic Resources : Centre for Genetic Resources, The Netherlands, 1986 - 2011 : EPGRC 2011 : abstracts of oral presentations and posters. Wageningen: European Association for Research on Plant Breeding, Section Genetic Resources, 2011, str. 35-36. [COBISS.SI-ID 3572840] MEGLIČ, Vladimir, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. SEED Net regional collecting expedition and ex situ conservation of Trifolium pratense L., Festuca pratensis Huds., Dactylis glomerata L. and Medicago falcata L. V: HINTUM, Theo J. L. van (ur.). To serve and conserve : European Association for Research on Plant Breeding Section Genetic Resources : Centre for Genetic Resources, The Netherlands, 1986 - 2011 : EPGRC 2011: abstracts of oral presentations and posters. Wageningen: European Association for Research on Plant Breeding, Section Genetic Resources, 2011, str. 73. [COBISS.SI-ID 3573096] MEGLIČ, Vladimir. Pot do Slovenske rastlinske genske banke. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 10. [COBISS.SI-ID 3436136] MEGLIČ, Vladimir, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Genska banka Kmetijskega inštituta Slovenije. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 14. [COBISS.SI-ID 3436392] VERBIČ, Janko, MEGLIČ, Vladimir. Ekspedicije in zbiranje genskih virov v Sloveniji (1999-2010). V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 17. [COBISS.SI-ID 3436648] MEGLIČ, Vladimir, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MARAS, Marko. Genska raznolikost fižola v zbirki Kmetijskega inštituta Slovenije. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 19. [COBISS.SI-ID 3436904] VERBIČ, Janko, MEGLIČ, Vladimir. Genska banka krmnih in travniških rastlin. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 30. [COBISS.SI-ID 3439464] RUTAR, Romana, LIPAVIC, Boštjan, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir. Kontrola kakovosti semena in priprava za srednjeročno in dolgoročno hranjenje. V: MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010, str. 33. [COBISS.SI-ID 3439720] Geslo - sestavek v enciklopediji, leksikonu, slovarju ... MEGLIČ, Vladimir, ČERGAN, Zoran, DOLNIČAR, Peter, VERBIČ, Janko, ZEMLJIČ, Andrej. Biotska raznovrstnost : kmetijske rastline. Kazalci okolja v Sloveniji, 2011. http://kazalci.arso.gov.si/?data=indicator&ind_id=450. [COBISS.SI-ID 3811688] Intervju MEGLIČ, Vladimir. Svalbard sredi Ljubljane : rastlinska genska banka na Kmetijskem inštitut Slovenije. Delo (Ljubl.), 7. jan. 2011, leto 53, št. 5, str. 27, fotogr. [COBISS.SI-ID 3532392] Radijska ali televizijska oddaja ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Semena - vir življenja. Ljubljana: TV Slovenija, oddaja Dobra ura z Andrejem, 10. jan. 2013. 88 minut. http://tvslo.si/predvajaj/dobra-ura/ava2.155454071/. [COBISS.SI-ID 4192616] Radijski ali TV dogodek MEGLIČ, Vladimir. Žlahtnjenje in genetika rastlin, genske banke. Ljubljana: Radio Slovenija, program Ars, oddaja Podobe znanja, 29. apr. 2011. [COBISS.SI-ID 3592552] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Avtohtone sorte. Ljubljana: TV Slovenija 1, Oddaja Odmevi, 6. maj 2013. http://tvslo.si/predvajaj/odmevi/ava2.165554540/. [COBISS.SI-ID 4195688] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Genska banka kmetijskih rastlin. Ljubljana: TV Slovenija 1, oddaja Dobra ura z Andrejem, 10. jan. 2013. http://www.rtvslo.si/dobraura/news/archive/1/80/. [COBISS.SI-ID 4086888] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Rastlinska genska banka. Ljubljana: TV Slovenija 1, oddaja Ljudje in zemlja, 10. jan. 2013. http://tvslo.si/predvajaj/ljudje-in-zemlja/ava2.160788778/. [COBISS.SI-ID 4195176] ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka. Žlahtnjenje rastlin. Ljubljana: TV Slovenija 1, oddaja Globus, 14. maj 2013. http://tvslo.si/predvajaj/globus/ava2.166273998/. [COBISS.SI-ID 4195944] Urednik MEGLIČ, Vladimir (ur.). Slovenska rastlinska genska banka v mednarodnem letu biodiverzitete : knjiga povzetkov, [Ljubljana, 19. oktobra 2010]. Ljubljana: Kmetijski inštitut Slovenije, 2010. 41 str. ISBN 978-961-6505-48-2. [COBISS.SI-ID 252884224] Mentor pri magistrskih delih (bolonjski študij) ŠOŠTERIČ, Mojca. Vrednotenje genskih virov lucerne s pomočjo morfoloških in proizvodnih lastnosti : magistrsko delo. Maribor: [M. Šošterič], 2012. VIII, 57 f., [25] f. pril., ilustr. http://dkum.uni-mb.si/Dokument.php?id=30236. [COBISS.SI-ID 3340076]