Seminarii Agronomie

Domeniul de utilizare la speciile menţionate:

Prelucrarea industrială a materiei prime (seminţe, rădăcini) pt. obţinerea de ulei, cu utilizare

alimentară, în furajarea animalelor sau non-alimentară (biocarburanţi, lubrifianţi, produse

tensioactive).

Ce metode de ameliorare pot fi folosite pentru obţinerea se soiuri noi la aceste specii ?

Clasice: HIBRIDARE, MUTAGENEZĂ, SELECŢIE

Moderne : -EMBRIOGENEZA prin ANDROGENEZĂ SAU GINOGENEZĂ

-FUZIUNEA PROTOPLAŞTILOR

-MUTAGENEZA IN VITRO

-TRANSFORMAREA GENETICĂ

ANDROGENEZA

Obţinerea embrionilor, respectiv a plantelor haploide (dihaploide) prin cultura de microspori

(androgeneză) permite crearea liniilor androsterile dihaploide la rapiţa de toamnă, caracterizate

prin:

- homozigoţie 100% (fără procedeul clasic de autopolenizare repetată)

- stabilitate genetică

- caractere agronomice valoroase bine evidenţiate şi fixate

Care este domeniul de utilizare a liniilor dihaploide androsterile ?

- obţinerea hibrizilor comerciali foarte productivi, comparativ cu soiurile pure;

- obţinerea hibrizilor experimentali;

- studii de fiziologie

- aplicarea de metode de cartografiere şi marcaj molecular (cu markeri genetici) a formelor

mutante obţinute „in vitro” (ex. pentru rezistenţă la erbicide).

Cum se obţin liniile dihaploide la rapiţa de toamnă ?

- se prelevează butonii florali cu lung. de 3 mm şi se sterilizează;

- se introduc într-un mediu de extracţie şi se filtrează;

- suspensia se centrifughează, rezultând o suspensie pură de microspori

- se aduce concentraţia suspensiei la cca. 50.000/ml;

- se împarte suspensia în vase Petri (10 ml/vas), în prezenţa/lipsa cărbunelui activ;

- vasele se introduc în etuvă, la 30oC, 14 zile, pentru stimularea embriogenezei;

- transfer în camere de creştere, într-un agitator rotativ;

- embrionii verzi (cu clorofilă) se transferă apoi pe mediu solid, în minisere;

- se determină nr. de cromozomi (starea haploidă sau diploidă) prin citometrie în flux;

- plantele haploide se tratează cu colchicină pentru dublarea numărului de cromozomi;

- seminţele plantelor dihaploide se seamănă în pepinieră;

- se face selecţia plantelor dihaploide după diferite criterii (vigoare, precocitate, rezistenţă

la factori de stres, calitatea uleiului);

- liniile dihaploide selecţionate se testează în câmp minimum 2 ani, înainte de a fi propuse

pentru omologare şi înscriere în Catalogul Oficial.

GINOGENEZA (obţinerea plantelor prin cultura de macrospori) are o aplicabilitate mai

redusă la rapiţă şi mai extinsă la sfecla pentru zahăr.

FUZIUNEA PROTOPLAŞTILOR

Cultura de protoplaşti (de celule fără pereţii şi membranele celulare externe) aparţinând la

specii diferite permite obţinerea de indivizi cu caractere combinate de la acestea.

Avantajele utilizării metodei

- se pot obţine hibrizi interspecifici din specii ce nu pot fi încrucişate în mod clasic;

- durata obţinerii organismelor hibride prin fuziunea de protoplaşti este mult mai scurtă

faţă de cea necesară pentru hibridarea clasică

Aplicabilitatea metodei la rapiţa de toamnă

Metoda s-a utilizat pentru transferul de caractere cu determinism citoplasmatic

(androsterilitatea citoplasmatică) de la ridiche la rapiţă. Concomitent cu transmiterea acestui

caracter, s-a transferat şi o deficienţă clorofiliană importantă, datorată interacţiunii dintre

cloroplastele de la ridiche şi genomul rapiţei. Pentru corectarea acestei deficienţe, s-a realizat

înlocuirea cloroplastelor de la ridiche cu cloroplaste funcţionale de rapiţă, concomitent cu

păstrarea informaţiei genetice mitocondriale de la ridiche (răspunzătoare de androsterilitatea

citoplasmatică).

Noua sursă de androsterilitate citoplasmatică a fost încrucişată sexuat cu ridichea, pentru

transferul unei gene restauratoare de fertilitate. Pentru uşurarea identificării exemplarelor cu gena

restauratoare de fertilitate, s-a aplicat selecţia asistată de markeri moleculari.

Liniile de rapiţă astfel obţinute pot fi utilizate în diferite combinaţii, pentru obţinerea

hibrizilor de rapiţă de mare productivitate.

TRANSFORMAREA GENETICĂ (obţinerea organismelor modificate genetic)

Presupune introducerea unor gene implicate în biosinteza de acizi graşi (STEARIC,

OLEIC, LORIC) sau a unor gene de rezistenţă la boli (ex. necroza coletului, Sclerotinia) sau la

erbicide totale (Gluphosinolat, Gliphosat, Oxynil).

Vectorii/metodele utilizate pentru transferul genelor de interes sunt Agrobacterium

tumefaciens, metoda biolistică sau electroporarea.

Obligatoriu, formele transgenice se testează în câmp înainte de omologare, cu respectarea

condiţiilor stricte de izolare (min. 400 m) faţă de alte culturi de rapiţă sau cu specii crucifere

sălbatice/cultivate înrudite (măzăriche, muştar, ridiche).

Metoda are un areal de aplicabilitate foarte larg (ameliorarea compoziţiei chimice a

seminţelor, ameliorarea productivităţii etc.), rapiţa fiind o specie cu o plasticitate destul de mare.