Zadanie 3.7. (Dr hab. S. Spasibionek)

Wytworzenie materiałów wyjściowych do hodowli nowych odmian lnu (Linum usitatissimum L.) o ulepszonej jakości oraz o zwiększonej odporności na Fusarium spp. i suszę 

Osoba odpowiedzialna (w instytucie badawczym): Dr hab. S. Spasibionek

CEL:

1. Wytworzenie materiałów wyjściowych do zastosowania w hodowli wysokoplennych form lnu o zrównoważonym stosunku kwasów omega 6/omega 3 zwiększających trwałość oleju,
2. Wytworzenie materiałów wyjściowych do zastosowania w hodowli wysokoplennych form lnu o podwyższonej zawartości kwasu alfa-linolenowego dla suplementacji niezbędnych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych z grupy omega-3,
3. Wyprowadzenie form lnu o zwiększonej odporności na choroby grzybowe z rodzaju Fusarium spp. oraz form o zwiększonej tolerancji na suszę.

UZASADNIENIE:

Obecnie obserwuje się coraz większe zainteresowanie lnem (Linum usitatissimum L.) jako rośliną alternatywną w stosunku do innych roślin oleistych. Wzrost zapotrzebowania na produkcję lnu podyktowany jest przede wszystkim dużą wartością siemienia lnianego, jako paszy treściwej i surowca na olej o korzystnym wpływie na zdrowie ludzi i zwierząt. Skład kwasów tłuszczowych oleju lnianego znacząco różni się od innych komercyjnych olejów. Olej lniany jest najbogatszym roślinnym źródłem kwasu α-linolenowego z grupy omega 3 (wysokolinolenowe odmiany lnu zawierają w ogólnym profilu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych ok. 50% kwasu α-linolenowego), pożądanym w diecie człowieka. Obserwowany obecnie niemal powszechnie aberracyjny stosunek kwasów tłuszczowych z grupy omega 6 do omega 3 w diecie (ilość kwasów omega 6 jest często kilkakrotnie za wysoka) pociąga za sobą potrzebę suplementacji kwasów omega-3. Regularna suplementacja kwasów tłuszczowych z grupy omega-3 powinna być istotnym elementem żywienia w profilaktyce wielu chorób cywilizacyjnych, w tym chorób nowotworowych, co nadaje przedstawianemu problemowi badawczemu dużą wagę. Kwas α-linolenowy posiada jednak wysokie właściwości oksydacyjne, które wpływają ujemnie na trwałość tłoczonego z nasion oleju. Aby temu przeciwdziałać planowana jest w Zadaniu również kontynuacja prowadzonych w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – PIB, Oddział w Poznaniu, badań w kierunku uzyskania wysokotłuszczowych form lnu o zbilansowanej proporcji kwasów tłuszczowych: linolowego do α-linolenowego, które warunkują wyższą trwałość oleju, zachowując jego wysoką wartość żywieniową.

Fuzarioza lnu jest chorobą występującą na terenie całego kraju i powoduje zamieranie lnu na dużych obszarach. W warunkach sprzyjających rozwojowi grzybów z rodzaju Fusarium spp. (wysoka wilgotność i wysoka temperatura oraz błędy agrotechniczne), atakują one len we wszystkich fazach rozwojowych. Przy silnym stopniu porażenia uprawy lnu przez fuzariozę plon słomy może obniżyć się o 60%, nasion o 80%. Często choroba jest przyczyną dyskwalifikacji całej plantacji. Najskuteczniejszą metodą przeciwdziałania wystąpieniu Fuzariozy jest uprawa odmian odpornych. Podstawą działania w kierunku poszukiwania odporności na fuzariozę jest właściwy dobór odmian do krzyżowań, a co najważniejsze zdolnych do przekazywania cechy odporności na choroby w procesie hodowli. W opisywanym Zadaniu przewiduje się wyprowadzenie materiałów hodowlanych lnu o bardzo niskiej podatności na porażenie grzybami z rodzaju Fusarium, jako materiałów wyjściowych dla nowych, wysokowydajnych odmian.

Niedobór wody jest obecnie najważniejszym stresem abiotycznym, dotykającym światowe a także polskie rolnictwo. Brak wystarczających opadów w sezonie wegetacyjnym znacząco, a niekiedy drastycznie wpływa na wegetację roślin powodując istotne straty zbioru oraz jego jakości. Len należy do gatunków bardzo źle znoszących niedobór wody w glebie i reagujących na ten stres znacznym obniżeniem plonowania. W opisywanym Zadaniu przewiduje się wybór linii hodowlanych lnu w celu przeprowadzenia badań oceniających ich fenotypową reakcję na stres suszy, a jako kryterium stopnia tolerancji będzie przyjęty relatywny spadek plonu słomy i nasion spowodowany przez okresowy niedobór wody. Na podstawie uzyskanych wyników badań będzie można zaobserwować zróżnicowanie stopnia wrażliwości badanych linii na suszę, wyróżniając grupę genotypów charakteryzujących się stabilną tolerancją wyrażoną niskim relatywnie spadkiem plonu oraz grupę obiektów wrażliwych, dla których relatywny spadek plonu był bardzo wysoki.

Wśród odmian lnu oleistego i włóknistego obserwuje się duże zróżnicowanie fenotypowej odpowiedzi na porażenie fuzariozą i okresowe niedobory wody. W przedstawionym Zadaniu przewiduje się testowanie 80 linii hodowlanych lnu, pod kątem zdolności tych form do wytworzenia akceptowalnego plonu słomy i nasion w warunkach porażenia patogenem i niedoboru wody. Linie te będą charakteryzowały się ponadto prozdrowotnym składem kwasów tłuszczowych (formy wysokolinolenowe oraz formy o zbilansowanym stosunku kwasów omega 6/omega 3). 

Wytworzenie wartościowych materiałów wyjściowych do hodowli nowych odmian lnu przyczyni się do zwiększenia uprawy tej rośliny jak również do poprawienia płodozmianu w specjalistycznych gospodarstwach i przywrócenie znaczenia tej rośliny w polskim rolnictwie.

HARMONOGRAM:

1. badanie kolekcji 50 odmian lnu form oleistych i włóknistych pod kątem plonowania oraz cech fenotypowych (bonitacja wschodów, oznaczanie daty początku kwitnienia, barwa kwiatów, oznaczanie daty końca kwitnienia, I wartość gospodarcza, wysokość roślin, wysokość łanu, II wartość gospodarcza, plon ) w warunkach polowych;
2. badanie zawartości tłuszczu oraz składu kwasów tłuszczowych (palmitynowy, stearynowy, oleinowy, linolowy, α-linolenowy) w nasionach 50 odmian kolekcyjnych lnu oleistego i włóknistego i w nasionach 30 linii biorących udział w doświadczeniach polowych pod względem potencjału plonowania, odporności na fuzariozę i suszę. 

Planowane na 2021 r. mierniki:

• liczba badanych odmian kolekcyjnych lnu – 50;
• liczba badanych linii lnu w doświadczeniach – 30;
• liczba obserwacji cech fenotypowych – 9;
• liczba analiz biochemicznych na zawartość tłuszczu i skład kwasów tłuszczowych (palmitynowy, stearynowy, oleinowy, linolowy, α- inolenowy) – 830 tj. (50 odmian kolekcyjnych po 10 wybranych roślin – 500 analiz; 30 linii po 11 wybranych roślin – 330 analiz).