ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH OPRAVLJENEGA RAZISKOVALNEGA DELA NA PROJEKTU V OKVIRU CILJNEGA RAZISKOVALNEGA PROGRAMA (CRP) »KONKURENČNOST SLOVENIJE 2006 - 2013« I. Predstavitev osnovnih podatkov raziskovalnega projekta 1. Naziv težišča v okviru CRP: Povezovanje ukrepov za doseganje trajnostnega raz\'oja -a 3. Naslov projekta: Uporaba genskega potenciala tradicionalnih slovenskih vrst kmetijskih rastlin za žlahtnjenje novih sort prilagojenih spremenjenim klimatskim razmeram 3. Naslov projekta 3.1. Naslov projekta v slovenskem jeziku: Uporaba genskega potenciala tradicionalnih slovenskih wst kmetijskih rastlin za žlahtnjenje novih sort prilagojenih spremenjenim klimatskim razmeram 3.2 Naslov projekta v angleškem jeziku: Use of genetic potential of traditional Slovenie species of agricultural crops for breeding new varieties adapted to changed environment 4. Ključne besede projekta 4.1 Ključne besede projekta v slovenskem jeziku: žlahtnjenje, ax'tohtone sorte, molekulski markerji, klimatske spremembe, odpornost, suša. Xanthomonas campestris, Colletotrichum lindemuthianum, Phytophthora infestans, krompir, zelje, fižol_ 4.2. Ključne besede projekta v angleškem jeziku: plant breediag, autochthonous varieties, molecular markers, chmatic changes, resistance drought, Xanthomonas campestris, Colletotrichum liademuthianum, Phytopthora infestans, potato, cabbage, conunon bean_ 5. slaziv nosilne raziskovalne organizac^e: Kmetijski inštitut Slovenije 5.1 Seznam sodelujočih raziskovalnih organizacij (R0): Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta 6. Sofinancer/sofinancerji: Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano 7. Šifra ter ime in piiimek vodje projekta: 8500 I Jelka Šuštar VozHč Datum: 14.9.2011 Podpis vodje projekta: dr. Jelka Šiištar-Vozlič Podpis in žig izvajalca: ' i'i'co" V- -" :2 LJUBLJANA ' fn 7 dr. Andrej Simončič 8 ... IL Vsebinska struktura zaključnega poročila o rezultatih raziskovalnega projekta v okviru CRP 1. Cilji projekta: 1.1. Ali so bili cilji projekta doseženi? a) v celoti b) delno c) ne Če b) in c), je potrebna utemeljitev. 1.2. Ali so se cilji projekta med raziskavo spremenili? a) da b) ne Če so se. je potrebna utemeljitev: 2. Vsebinsko poročilo o realizaciji predloženega programa dela' ^ Potrebno je napisati vsebinsko raziskovalno poročijo, kjer mora biti na kratko predstavljen program dela z raziskovalno hipotezo in metodološko-teoretičen opis raziskovanja pri njenem preverjanju ali zavračanju vključno s pridobljenimi rezultati projekta. 3. Izkoriščanje dobljenih rezultatov: 3.1. Kakšen je potencialni pomen' rezultatov vašega raziskovalnega projekta za: m a) odkritje novih znanstvenih spoznanj; ^ b) izpopolnitev oziroma razširitev metodološkega instrumentarija; c) razvoj svojega temeljnega raziskovanja; d) razvoj drugih temeljnih znanosti; e) razvoj novih tehnologij in drugih razvojnih raziskav. 3.2. Označite s katerimi družbeno-ekonomskimi cilji (po metodologiji OECD-ja) sovpadajo rezultati vašega raziskovalnega projekta: a) razvoj kmetijstva, gozdarstva in ribolova - Vključuje RR, ki je v osnovi namenjen razvoju in podpori teh dejavnosti; b) pospeševanje industrijskega razvoja - vključuje RR, ki v osnovi podpira razvoj industrije, vključno s proizvodnjo, gradbeništ^'om, prodajo na debelo in drobno, restavracijami in hoteli, bančništvom, zavarovalnicami in drugimi gospodarskimi dejavnostmi; c) proizvodnja in racionalna izraba energije - vključuje RR-dejavnosti, ki so v funkciji dobave, proizvodnje, hranjenja in distribucije vseh oblik energije. V to skupino je treba vključiti tudi RR vodnih virov in nuklearne energije; d) razvoj infrastrukture - Ta skupina vključuje dve podskupini: • transport in telekomunikacije - Vključen je RR, ki je usmerjen v izboljšavo in povečanje varnosti prometnih sistemov, vključno z varnostjo v prometu; • prostorsko planiranje mest in podeželja - Vključen je RR, ki se nanaša na skupno načrtovanje mest in podeželja, boljše pogoje bivanja in izboljšave v okolju; e) nadzor in skrb za okolje - Vključuje RR, ki je usmerjen v ohranjevanje fizičnega okolja. Zajema onesnaževanje zraka, voda, zemlje in spodnjih slojev, onesnaženje zaradi hrupa, odlaganja trdnih odpadkov in sevanja. Razdeljen je v dve skupini: f) zdravstveno varstvo (z izjemo onesnaževanja) - Vključuje RR - programe, ki so usmerjeni v varstvo in izboljšanje človekovega zdravja; g) družbeni razvoj in storitve - Vključuje RR, ki se nanaša na dmžbene in kultume probleme; h) splošni napredek znanja - Ta skupina zajema RR, ki prispeva k splošnemu napredku znanja in ga ne moremo pripisati določenim ciljem; i) obramba - Vključuje RR, ki se v osnovi izvaja v vojaške namene, ne glede na njegovo vsebino, ali na možnost posredne civilne uporabe. Vključuje tudi varstvo (obrambo) pred naravnimi nesrečami. Označite lahko več odsovorov. 3.3. Kateri so neposredni rezultati vašega raziskovalnega projekta glede na zgoraj označen potencialni pomen in razvojne cilje? 3.4. Kakšni so lahko dolgoročni rezultati vašega raziskovalnega projekta glede na zgoraj označen potencialni pomen in razA^ojne cilje?_ Rezultati dela so in bodo nove sorte kmetijskih rastlin oz. linije za nadaljnja križanja, prilagojene na naše podnebne in rastne razmere, kar bo prispevalo k ohranjanju vrstne pestrosti v poljedelskem kolobarju ter pomenilo hkrati zmanjševanje tveganja pridelovanja. Vgrajena odpornost na najpogostejše patogene bo zahtevala manjšo uporabo fitofarmacevtskih sredstev v pridelovanju in s tem prispevala k ohranjanju okolja. Povečana odpornost na stresne razmere bo omogočila pridelovanje tudi v sušnih razmerah in s tem prispevala k blaženju učinkov podnebnih razmer. Nove sorte fižola bodo omogočile vzpostavitev sonaravnega kolobarja, ki je pomemben za okolju prijazno in trajnostno kmetijstvo. S stališča zdrave prehrane pa bo pomembna tudi vpeljava domačih sort zelja.___ 3.5. Kje obstaja veijetnost, da bodo vaša znanstvena spoznanja deležna zaznavnega odziva? ^ a) v domačih znanstvenih krogih; ^ b) v mednarodnih znanstvenih krogih; c) pri domačih uporabnikih; y^ d) pri mednarodnih uporabnikih. 3.6. Kdo (poleg sofmanceijev) že izraža interes po vaših spoznanjih oziroma rezultatih? Posamični kmetje za pridelavo kot tudi nekatere izobraževalne ustanove za izobraževalne in demonstracijske namene. Slovenske semenarske hiše (Semenarna, idr.) in pridelovalci krompirja. 3.7. Število diplomantov, magistrov in doktoijev, ki so zaključili študij z vključenostjo v raziskovalni projekt? 4. Sodelovanje z tujimi partnerji: 4.1. Navedite število in obliko fonnalnega raziskovalnega sodelovanja s tujimi raziskovalnimi institucijami._ LEAFYVEG -AGRI GEN RES: Leafy vegetables germplasm, stimulating use (Šifra: AGRI-2006-0262) COST 870 projekt: From production to application of arbuscular mycorrhizal fungi in agricultural systems Sodelovanje z Madžarsko: Mednarodni bilateralni projekt (Slo - Hun): Opis, izbor in racionalna raba rastlinskih genskih virov v Sloveniji in na Madžarskem (2006-2009, nosilec: Vladimir MegHč). Sodelovanje z Bolgarijo na področju raziskav sušnega stresa pri rastlinah s skupino Inštituta za rastlinsko fiziologijo Bolgarske akademije znanosti : Bilateralni projekt znanstvenega sodelovanja 'Regulacija proteolize v vodnem stresu pri di- in monokotiledonskih rastlinah (2011-2012, nosilka: Jelka Šuštar Vozlič) V letu 2010 smo na področju raziskav odpornosti fižola na sušni stres vzpostavili sodelovanje z Norveško, z Oddelkom za molekularne znanosti Univerze v Oslu in raziskovalnim inštitutom Nofima v Asu. Foraialno je sodelovanje potekalo v okviru: bilateralnega projekt znanstveno raziskovalnega sodelovanja 'Proteomska anahza tolerance na sušni stres pri navadnem fižolu (Phaseolus wlgaris L.' (2011-2012, nosilka Jelka Šuštar Vozlič); štipendije norveškega finančnega mehanizma 'Eea grants/Norway grants', v okviru katere je mlada raziskovalka Tanja Zadražnik 6,5 mesecev raziskovalno delala v obeh laboratorijih._ 4.2. Kakšni so rezultati tovrstnega sodelovanja? 5. Bibliografski rezultati': Za vodjo projeha in ostale raziskovalce v projektni skupini priložite bibliografske izpise za obdobje zadnjih treh let iz COBISS-a) oz. za medicinske vede iz Inštituta za biomedicinsko informatiko. Na bibliogi-afskih izpisih označite tista dela, ki so nastala v okviru pričujočega projekta. 3 Bibliografijo raziskovalcev si lahko natisnete sami iz spletne straniihttpVwviw.izum.si/ 6. Druge reference'^ vodje projekta in ostalih raziskovalcev, ki izhajajo iz raziskovanega projekta:_ Nove sorte kmetijskih rastlin - rezultat projekta so štiri nove sorte krompirja, odporne na najpomembnejše bolezni, prilagojene na slovenske pridelovalne razmere in okus potrošnika. Sorte so že na voljo slovenskim pridelovalcem krompirja: 1. BOLNIČAR, Peter, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir. V sortno listo Republike Slovenije se vpiše sorta krompirja (Solanum tuberosum L.), z odobrenim imenom KIS Mirna : registrska številka sorte SOT177 : odločba RS Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, Fitosanitame uprave RS, 321-21-03-24/2003/5, 7.2.2008. Ljubljana, 2008: Fitosanitama uprava RS. 2 str. [COBISS.SI-ID 2657128] 2. DOLNIČAR, Peter, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir. V sortno listo Republike Slovenije se vpiše sorta krompiija (Solanum tuberosum L.), z odobrenim imenom KIS Kokra : registrska številka sorte SOT194 : odločba RS Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, Fitosanitame uprave RS, 3432-11/2006/6, 20.7.2010. Ljubljana, 2010: Fitosanitama uprava RS. 2 str. [COBISS.SLID 3359080] 3. DOLNIČAR, Peter, ŠUŠTAR VOZLIČ, Jelka, MEGLIČ, Vladimir. V sortno listo Republike Slovenije se vpiše sorta krompirja (Solanum tuberosum L.), z odobrenim imenom KIS Sotla : registrska številka sorte SOT190 : odločba RS Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, Fitosanitame uprave RS, 321-21-03-17/2005/6, 13.10.2010. Ljubljana, 2010: Fitosanitama uprava RS. 2 str. [COBISS.SI-ID 3432296] 4. DOLNIČAR, Peter. V sortno listo Republike Slovenije se vpiše sorta krompirja (Solanum tuberosum L.), z odobrenim imenom KIS Mura : registrska številka sorte SOT202 : odločba RS Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano, Fitosanitame uprave RS, 3432-70/2008/7, 16.08.2011. Ljubljana, 2011: Fitosanitama uprava RS. 2 str. [COBISS.SI-ID 3656808] Rezultati, ki so nastali v okviru projekta, so bili večkrat javno predstavljeni. Podatki o predstavitvah so za posameznega raziskovalca navedeni v prilogi 2 (izpis iz Cobissa). Navedite tudi druge raziskovalne rezultate iz obdobja financiranja vašega projekta, ki niso zajeti v bibliografske izpise, zlasti pa tiste, ki se nanašajo na prenos znanja in tehnologije. Navedite tudi podatke o vseh javnih in drugih predstavitvah projekta in njegovih rezultatov vključno s predstavitvami, ki so bile organizirane izključno za naročnika/naročnike projekta. Priloga 1: Opisno poročilo o realizaciji predloženega programa projekta 'Uporaba genskega potenciala tradicionalnih slovenskih vrst kmetijskih rastlin za žlahtnjenje novih sort prilagojenih spremenjenim klimatskim razmeram' 1 UVOD Kmetijska pridelava je zelo odvisno od vremena, saj imajo temperatura, zračna vlaga, količina in razporeditev padavin odločilen vpliv na rast in razvoj rastlin. Posledice podnebnih sprememb se v večjem delu Slovenije že kažejo v povišanju temperature ter v časovni spremembi letne količine padavin. Od vremenskih razmer pa nista odvisna le rast in razvoj rastlin, temveč tudi pojavljanje bolezni in škodljivcev. Te se kažejo v zgodnosti pojavljanja spomladi, številu generacij in njihovi patogenosti. Mnogokrat se pojavljajo nove bolezni in škodljivci, ki jih doslej v naših krajih sploh še nismo poznali. Novim razmeram je zato potrebno prilagoditi tudi Sortiment kmetijskih rastlin, saj bomo le tako lahko tudi v prihodnje omogočili ü'ajnostno in konkurenčno pridelovanje. Neposredna introdukcija sort iz drugih pridelovalnih območij velikokrat ni uspešna, saj te sorte niso vedno prilagojene na naše pridelovalne razmere in dajejo bistveno slabše rezultate od pri nas požlahtnjenih sort. Zato je še kako pomembno žlahtnjenje domačih sort kmetijskih rastlin, ki so prilagojene na naše razmere, ustrezajo okusu slovenskega potrošnika in bodo prilagojene tudi na spremenjene klimatske razmere. Žlahtnjenje na sušo odpornejših rastlin je kot eden od uki-epov za omilitev posledic klimatskih sprememb zapisano tudi v osnutku Strategije prilagajanja slovenskega kmetijstva in gozdarstva podnebnim spremembam. Žlahtnjenje rastlin je kontinuiran in dolgotrajen proces, saj traja vzgoja nove sorte s klasičnimi metodami žlahtnjenja najmanj 10 let. Program žlahtnjenja smo v okvira projekta nadgradili z novimi cilji in ga prilagodili tako, da smo le-te lahko realizirali v obdobju trajanja projekta. Vanj smo vključili tiste vrste kmetijskih rastlin, ki so tradicionalno prisotne v slovenskem prostora, katerih pridelovanje in žlahtnjenje ima dolgoletno tradicijo, na voljo pa je tudi avtohton oz. domač žlahtniteljski material (krompir, zelje in fižol). Delo na področju žlahtnjenja zelja je potekalo v sodelovanju z Biotelmiško fakulteto UL. 2 KROMPIR Program žlahtnjenja ki-ompirja je potekal po ustaljeni metodi, ki obsega izbiro staršev, križanja (1. leto), vzgojo sejancev (2. leto) ter vzgojo križancev na polju (3. do 8. leto). Postopek selekcije je obsegal več vzporednih metod, ki so odvisne od ciljev žlahtnjenja: odbiro genotipov, odpornih proti vimsom, odbiro genotipov, tolerantnih na herbicid sencor, odbiro kvalitativno dedovanih lastnosti (oblika gomoljev, globina očes, barva kožice in mesa, dolžina stolonov, habitus idr.), odbiro kvantitativno dedovanih lastnosti (pridelek, število gomoljev idr.), spremljanje in določevanje občutljivosti na krompirjevo plesen, preskus jedilne kakovosti, opis klonov. V zadnjih letih smo opravili več uspešnih križanj različnih kombinacij s sortami, odpornimi proti krompirjevi plesni na listih. Iz križanj v letu 1998 smo uspešno odbrali križanec pod šifro KIS 98-136/72-1, ki je odporen proti krompirjevi plesni na listih. Za križanja smo uporabili sorto White Lady, ki je bila donor odpornosti ter križanec med sortama Sante in Matjaž. V letu 2010 je bila ta sorta pod imenom KIS Kokra uvrščena v katalog krompirjevih sort. Poleg te sorte je bila v letu 2010 potrjena kot nova sorta še KIS Sotla, v letu 2011 pa KIS Mura. Sorta KIS Mura je tudi nosilec gena za odpornost proti krompirjevi plesni na listih, vendar je manj odporna kot KIS Kokra, verjetno zaradi odsotnosti nekaterih minor genov. V letu 2010 smo za križanja na odpornost proti krompirjevi plesni uporabili sorte White Lady, Escort, Cita, Stirling in sorto Toluca, ki je nosilec Rpi-blb genov iz vrste S. bulbocastanum. Podrobnejši rezultati so prikazani v preglednici 1, kjer je razvidno, da so kombinacije z odpornimi sortami v povprečju uspešnejše od vseh opravljenih kombinacij. Odbira je potekala po ustaljenih metodah na izbrane kvalitativne in kvantitativne lastnosti. Večina odbranih križancev v zgodnejših fazah odbire še ni bila preskušena na odpornost proti krompirjevi plesni na listih, teoretično pa lahko pričakujemo, da bo bolj ali manj odpornih okoli 50 % križancev. Preglednica 1: Prikaz uspešnosti odbire v letu 2010 pri kombinacijah kiižanj iz let od 2003 do 2010. v Število odbranih križancev v Leto letu 2010 križanja skupno plesen* % skupno plesen** % 2003 34 8 23,5 13 4** 30,7 2004 51 10 19,6 24 10 41,6 2005 41 6 14,6 25 7 28,0 2006 58 9 15,5 72 27 37,5 2007 77 '-> J 3,9 110 12 10,9 2008 24 6 25,0 500 84 16,8 2009 63 24 38,1 10000 3000 30,0 2010 24 15 (5***) 62,5 - - - * število uspešnih kombinacij križanj z vsaj enim staršem nosilcem R genov odpornih proti krompirjevi plesni ** število odbranih križancev iz križanj z vsaj enim staršem nosilcem R genov odpornih proti krompirjevi plesni *** število uspešnih kombinacij s sorto Toluca V letu 2011 smo za križanja na odpornost proti krompirjevi plesni poleg sort White Lady, Escort, Cita, Stirling in sorte Toluca uporabili tudi trenutno najodpomejšo sorto Saipo Mira, ki je zaradi posedovanja najmanj treh genov, po nekaterih podatkih pa kar petih R genov sicer neznanega izvora glavni vir odpornosti proti novim izjemno patogenim rasam krompirjeve plesni. V letu 2011 smo od 65 uspešnih kombinacij križanj izvedli kar 14 kombninacij odpornih proti krompirjevi plesni, od tega 7 s sorto Sarpo Mira. V kombinacijah s to sorto smo pridelali 73 jagod, s sorto Toluca pa 8 jagod s semenom. Uspešna je bila tudi kombinacija KIS Kokra x Sarpo Mira (5 jagod), kjer smo že pričeli z načrtnim nadaljnjim kopičenjem različnih R genov za odpornost na krompirjevo plesen. V letih 2010 in 2011 smo izvedli poskusa z ugotavljanjem odpornosti proti krompirjevi plesni. V poskusih smo uporabili odporne sorte, uporabljene za starševske rastline, sorti Sante in Frisia kot kontroli ter perspektivne križance, potencialno odporne proti krompirjevi plesni. Okuževali smo umetno z lokalnim sojem ki'ompiijeve plesni. Soj, uporabljen v letu 2010, je močno okužil sorto Stirling, medtem ko so bile ostale odporne sorte v primerjavi s standardnimi razmeroma dobro odporne. V letu 2011 smo izjemno uspešno izvedli tudi poljski poskus odpornosti proti krompirjevi plesni na listih, kije potrdil dobro odpornost sorte KIS Kokra ter izjemno odpornost sorte Sarpo Mira. 1.1 Določanje krompirjeve plesni z molekulskimi markerji Za pospešitev postopka preverjanja odpornosti na plesen in ločevanje posameznih R genov v potomstvu smo začeli vpeljevati metodo na osnovi molekularnih markerjev, s pomočjo katerih v kiižancu določimo prisotnost/odsotnost R gena.V preglednici 2 so podani izbrani markerji, s pomočjo katerih smo določali uspešnost vnosa R genov v križance. Genomsko DNA smo izolirali po optimiziranem protokolu z uporabo BioSprint DNA Plant Kit (Qiagen) in robota KingFisher. Za določitev izbranega R gena smo uporabljali metodo, ki smo jo povzeli po Huangu, 2005. Preglednica 2: Molekulami markerji za določanje R genov. kromosom Rgen marker vir odpornosti viri 6 Rp-blb2 CT119 S.bulbocastanum Van der Vosen in sod., 2005 4 Rp-blb3 CT229 S. bulbocastanum Park in sod., 2005 4 Rp-blbS TG506R S. bulbocastanum Huang, 2005 RS CT120 S. demissum Huang, 2005 R3 STM0025 S. demissum Huang, 2005 R3 GP185 S. demissum Huang, 2005 R3 GP250 S. demissum Huang, 2005 R3 CLET5E4 S. demissum Huang, 2005 V poskus določevanje R genov s pomočjo molekularnih tehnik smo vključili 30 kiižancev iz leta 2010, ki naj bi vključevali bodisi R gene iz vrste S. demissum ali Rpi-blb gene iz vrste S. bulbocastanum. Za določevanje R3 gena se je kot najprimernejši izkazal alelno specifičen marker STM0025 (slikal), medtem ko smo za določevanje Rpi-blb genov uporabili markerja CT119in CT229. M 1 6 M STM0025 170bp- Slikal; Prikaz ločitve med občutljivimi in odpornimi genotipi z molekularnim mai'kerjem STM0025, ki je alelno specifičen za določevanje R3 gena iz vrste S. demissum (M-marker, 1-NTC, 2,4-občutljiv genotip, 3,5,6-odporen genotip). 1.2 Toleranca na sušni stres V letu 2010 smo iz križanj iz leta 2001 izbrali križanec KIS 01-123/8-10 (Stirling x Mirakel), ki je zelo toleranten na sušni stres in zato primeren za saditev na lažjih plitvejših tleh oz. na območjih s pogosto sušo. Križanec je bil v letu 2010 drugo leto v uradnih preskusih za registracijo sort in prvo leto v preskušanju REN. Pričakujemo, da bo prva slovenska sorta KIS Krka, ki bo bolj prilagojena na sušni stres in podnebne spremembe potrjena leta 2012. 3 ZELJE Z začetkom projekta, v jeseni 2008 smo pričeli z novim ciklom žlahtnjenja hibridne sorte zelja, to je z vključevanjem novih izhodiščnih ki-ižancev za pridobivanje dihaploidnih rastlin. Od oktobra 2008 do februarja 2009 smo pri 5° C vemalizirali 27 rastlin naslednjih križancev: 667 X Matsumo Fl, 712 x Varaždinsko, 712 x Atria Fl, Matsumo Fix Varaždinsko, Atria Fl X Varaždinsko, Atria Fl x Matsumo, 667 x 885, 712 x 885. Čiste linije (667, 712, 885) izhajajo iz križancev med kultivarjem Varaždinsko in Hawke Fl iz predhodnega cikla žlahtnjenja. Liniji 667 in 712 sta tolerantni na črno žilavko kapusnic {Xanthoinonas campestris pv. campestris) na rasi 1 in 4, prav tako tudi hibrid Matsumo Fl. Vemalizirane rastline smo v mesecu februarju 2009 posadili v lonce v rastlinjaku na Biotehniški fakulteti. Te rastline smo uporabili za indukcijo haploidov s pomočjo kulture mikrospor, z namenom pridobitve čistih linij. Od skupno 27 rastlin 8 različnih genotipov je bilo na indukcijo haploidov s pomočjo kulture mikrospor odzivnih 20 rastlin naslednjih genotipov: 667 x Matsumo Fl (2 rastlini), 712 x Varaždinsko (6 rastlin), 712 x Matsumo Fl (2 rastlini), Matsumo Fl x Varaždinsko (3 rastline), 667 x 885 (1 rastlina), 712 x 885 (1 rastlina), Atria Fl X Varaždinsko (1 rastlina), 712 x Atria Fl (4 rastline). Skupno seje v različnih poskusih z ali brez uporabe oglja oziroma z ali brez menjave NLN gojišča (Lichter, 1982) po dveh dneh kultiviranja razvilo 4554 embrijev. Regeneracija embrijev v rastline je bila 7,7%. Skupno se je iz embrijev razvilo 350 rastlin, od teh se jih je 130 (37%) spontano podvojilo. Na ta način smo pridobili dihaploidne linije, ki smo jih aklimatizirali v rastlinjaku, kjer so tudi tudi prezimile. V začetku leta 2010 smo tako, v predhodni rastni sezoni, pridobljene in vemalizirane čiste linije zelja gojili v loncih v rastlinjaku na Biotehniški fakulteti. Oddelka za agronomijo. Konec meseca aprila so rastline pričele cveteti. Sledilo je samopraševanje z uporabo štirih različnih sredstev za premagovanje inkompatibilnostnih mehanizmov: 3% raztopina NaCl, 100 mg/l giberelinska kislina, 20 % raztopina amonijevega sulfatal5% raztopina uree. V mesecu septembm 2010 smo pobrali stroke, ki so nastali na samooprašenih rastlinah. V povprečju se je razvilo od 2,3 semena/strok pri tretiranju z ureo do 2,8 semena/ strok pri tretiranju z giberelinski kislino. Pri tretiranju z amonijevim sulfatom, seje v povprečju razvilo več semen na strok (3,09) kot pri tretiranju z giberelinsko kislino, vendar je bilo število strokov manjše. Za premagovanje inkompatibilnostnih mehanizmov so na podlagi poskusa primerna vsa štiri sredstva (NaCl, giberelinska kislina, amonijev sulfat in urea), saj med njimi ni bilo statistično značilnih razlik. Seme, ki smo ga pridobili, smo v naslednji rastni sezoni posejali (2011) in sadike vključili v poljski poskus, kjer bomo v mesecu septembru in oktobru ovrednotili posamezne linije (slike 2-5). Na podlagi dobljenih rezultatov se bomo odločili za križanja med najboljšimi linijami. V letu 2011 smo v bločni poskus na poskusnem polju vključilil 49 linij (4 bloki z 49 obravnavanji, s štirimi rastlinami/obravnavanje), skupno 784 rastlin, ki izhajajo iz naslednjih genotipov: 15 linij izhaja iz kiižanca:712 x Varaždinsko 12 linij izhaja iz križanca:667 x Matsumo 21 linij izhaja iz križanca 667 x 885 1 linija izhaja iz križanca 712 x Matsumo Med rastno dobo smo ocenili rastni potecial linij (velikost veh, višino in širino rastlin in odpornost rastlin). Trenutno (september 2011) pa linije pobiramo in ocenjujemo morfološke znake (višina, širina glav, zbitost,...). Najboljše ocenjene linije bomo shraniH in jih vemalizirali ter jih v naslednjem letu v čim večjem številu medsebojno križali. V letu 2012 bomo izvajali križanja, v letu 2013 pa bomo križance ovrednotili v poljskem poskusu. Hibride, ki bodo ustrezali zahtevam trga, bomo dali v testiranj V' f k' ■ pr ■>; A . 11 Slika 2: Linija 140 (667x885; liniji, ki izhajata iz križanca Hawke Fl x Varaždinsko) r'-" /J '■^'•tJ " Slika 3: Linija 924 (Hawke Fl x Varaždinsko) I v' 'JH»-' * ^ * ' Aj' . " -'v! ■ i Ü .b Slika 4: Linija 140 (667x885; čisti liniji, ki izhajata iz križanca Hawke x Varaždinsko) P"' ■ Slika 5: Linija 250 (667 x Matsumo Fl) Fižol Pri fižolu smo si z namenom vzgoje novih slovenskih sort fižola zadali dva cilja, prvi je obuditev avtohtonih genskih virov fižola, drugi pa oblikovanje linij, odpornih na fižolov ožig in spremenjene klimatske razmere (suša, vlaga). V okviru realizacije drugega cilja smo nadaljevali z vnosom genov in selekcijo linij na odpornost na fižolov ožig ter toleranco na sušo in ekstremno vlago. Osredotočili smo se predvsem na nizek fižol za zrnje, ki prispeva tudi k izboljšanju kolobarja, saj fižol s simbiotsko fiksacijo dušika obogati tla z dušikom. 4.1 Obuditev avtohtonih sort fižola Iz obsežne zbirke avtohtonih genotipov fižola, ki jo v okviru Slovenske rastlinske genske banke - genske banke kmetijskih rasthn vzdržujemo na Kmetijskem inštitut Slovenije, smo na osnovi passport podatkov izbrali avtohtone genske vire fižola, ki bi bili primerni za pridelovanje tudi v današnjih spremenjenih klimatskih razmerah. Odločili smo se za tip fižola češnjevec, ki so ga v Sloveniji pridelovali že v začetku prejšnjega stoletja. Izbrali smo 16 genskih virov (rdeči, pisani). Prav tako smo izbrali tudi 23 genskih virov z imenom lišček (pet različnih tipov) ter dva genska vira z domačim imenom 'dan in noč'. Pri izbiri akcesij smo si pomagali s slikami iz Severjevega kataloga sort (Prodajni katalog Sever & Komp., Ljubljana, 1932) in opisom po Zaplotniku (Zaplotnik J., Naš fižol, Ljubljana, 1952). Izbrane akcesije smo spomladi 2009 posadili na poskusno polje v Jabljah. V rastni dobi smo vrednotili morfološke lastnosti ter odpornost na bolezni. Po spravilu in evalvaciji pridelka v jesenskem času smo za vrednotenje v letu 2010 odbrali 14 genskih virov liščka ter 14 genskih virov češnjevca. V letu 2011 smo na osnovi rezultatov vrednotenja iz predhodnega leta vrednotili 10 virov češnjevca ter 7 virov liščkov. V poskus v letu 2011 smo vključili tudi standardne sorte Jabelski pisanec, Klemen in Semenarna 22. V tehnološki zrelosti bomo tako primerjalno vrednotili tudi količino pridelka ter odbrali najboljše genske vire za poskuse na več lokacijah, kijih bomo izvajali v letu 2012, ko bomo zaključili z odbiro. 4.2 Križanja na odpornost na fižolov ožig in toleranco na sušo V celotnem obdobju trajanja projekta smo nadaljevali z izvajanjem ciljnih križanj na odpornost proti fižolovemu ožigu in toleranco na sušo (ZOR x 425, 318 x 417, 318 x ZOR, 359 xZorin, 318 x 425, 316 x 327, 417 x 316, 359 x 425, 318 x 425, 359 x 417, 425 x417 in 359 X 318). Križanja smo v rastni dobi izvajali na poskusnem polju v Jabljah, v jesenskem in zimskem času pa v rastlinjaku. Križance smo vrednotili na poskusnem polju v Jabljah. V rastni dobi smo ocenjevali rast in razvoj ter okužbo z boleznimi in napad škodljivcev. Križance, ki so bili zelo okuženi z virusi in/ali s fižolovim ožigom, smo izločili že v rastni dobi. Preglednica 3: Število posajenih in odbranih križancev v poskusu v letu 2010. ? St. sajenih --- St. odbranih Generacija rastlin rastlin F3 385x425 7 3 F3 131x867 5 2 F3 131x867 2 1 F3 867xzorin 3 - F3 385x867 1 - F4 316x498 33 12 Fl 359x318 1 - Fl 359xzorin 1 1 Fl 359x425 1 1 Fl 316x327 1 - F2 425x417 1 - F2 417x316 1 1 F2 zorinx425 1 1 F2 359x417 1 0 F2 318x425 1 1 Preglednica 3: Število posajenih in odbranih kiižancev v poskusu v letu 2011. St. saj enih St. odbranih Generacija rastlin rastlin F4 385x425 4 3 F5 316x498 9 2 F3 zorinx425 17 3 F3 zorinx425 8 3 F3 359x417 13 8 F3 316X498 19 19 F4 452X306 25 23 F9 SZxTiber 1 1 F9 SZxTiber 1 1 4.3 Spremljanje pojavnosti glive Colletotrichum lindemuthianum Z namenom spremljanja pojavnosti glive Colletotrichum lindemuthianum, ki povzroča fižolov ožig, smo v rastni dobi 2010 na različnih pridelovalnih območjih Slovenije zbrali posamezne primerke glive. Glivo smo izolirali iz okuženih fižolovih strokov in listov. S pridobljenimi izolati smo okužili 12 diferencialnih sort fižola, ki so mednarodno priznane za identifikacijo fizioloških ras te glive. Testne rastline smo okužili s suspenzijo trosov in jakost okužbe ocenili po desetstopenjski skali (Munda in sod., 2004). Potrdili smo prisotnost štirih fizioloških ras ghve, št. 23, 55, 103 in 131, ki smo jih na slovenskem območju identificirali in okaraterizirali že v predhodni raziskavi (Munda in sod, 2004, 2009). Postopek smo ponovili v letu 2011, vzorce okuženega fižola smo že pridobili, laboratorijske analize pa so še v teku.