Oddział w Poznaniu

Zakład Roślin Oleistych

p.o. Kierownika Oddziału w Poznaniu: dr Agnieszka Łopatyńska
Tel: (+48) 61 84 64 221
E-mail: a.lopatynska@ihar.edu.pl

p.o. Kierownika Zakładu Roślin Oleistych: dr Joanna Wolko
Tel: (+48) 61 84 64 225
E-mail: j.wolko@ihar.edu.pl

Oddział IHAR – PIB w Poznaniu jest jedynym ośrodkiem w Polsce prowadzącym kompleksowe badania nad roślinami oleistymi, przede wszystkim nad rzepakiem ozimym, główną rodzimą rośliną oleisto-białkową, a także gorczycą i lnem oleistym. Realizowane są prace badawcze i wdrożeniowe:

1. ‘Pre-Breeding’ – wytwarzanie nowych linii rzepaku ozimego oraz gorczycy białej i lnu oleistego o wysokim plonie nasion i oleju, odpornych na stresy środowiskowe oraz o wartościowych gospodarczo cechach jakościowych. Kompleksowe badania nowych genotypów w wielopowtórzeniowych doświadczeniach w różnych środowiskach, G x E x M;
2. Poszerzanie puli genowej linii hodowlanych rzepaku ozimego podwójnie ulepszonego poprzez wytwarzanie i wdrażanie do hodowli nowych, unikalnych źródeł zmienności na drodze resyntezy rzepaku (Brassica napus L.) z gatunków ancestralnych, B. oleracea i B. rapa (Rysunek 1.);
3. Wytwarzanie populacji mapujących linii DH w celu badania determinacji genetycznej wybranych cech oraz selekcji wartościowych genotypów dla uzyskania materiałów wyjściowych dla hodowli;
4. Tworzenie na drodze krzyżowań międzygatunkowych kolekcji linii rzepaku z cytoplazmą kapust (brukselka, jarmuż, kapusta pastewna, Brassica taurica) o podwyższonej odporności na patogeny;
5. Badanie efektów stresów biotycznych i abiotycznych w doświadczeniach polowych i laboratoryjnych; wdrażanie nowych metod analitycznych oraz szybkich testów na najważniejsze choroby rzepaku, jak sucha zgnilizna kapustnych, czerń krzyżowych, kiła kapusty, wirus żółtaczki TuYV;
6. Doskonalenie technologii produkcji rzepaku ozimego, optymalizacja nawożenia azotem i siarką; weryfikowanie dotychczas obowiązującej mapy terminów siewu ze względu na ocieplenie klimatu;
7. 'Marker Assisted Breeding' – opracowywanie i wdrażanie do selekcji w programach hodowli odmian rzepaku markerów DNA (Rysunek 2.);
8. Zastosowanie opracowanych markerów DNA do monitorowania form homo- i heterozygotycznych rzepaku z genem restorerem Rfo oraz męsko-sterylną cytoplazmą w hodowli odmian mieszańcowych z wykorzystaniem systemu CMS ogu-INRA, a także identyfikacji homozygotycznych genotypów niskolinolenowych oraz wysokooleinowych;
9. Badanie struktury populacji oraz dystansu genetycznego w obrębie genotypów rzepaku dla celów badawczych i selekcyjnych (Rysunek 3.);
10. Mapowanie QTL, mapowanie asocjacyjne oraz analiza genomów roślin oleistych za pomocą markerów molekularnych (SNP, SSR) oraz sekwencjonowania NGS w celu opracowania markerów dla cech wielogenowych;
11. Analiza biochemiczna nasion rzepaku, badanie zawartości i składu glukozynolanów oraz włókna w śrucie, określanie zawartości białka i tłuszczu w nasionach oraz składu kwasów tłuszczowych w oleju nasion.

Osiągnięcia Aplikacyjne

• 2016 r. – wpisanie do Krajowego Rejestru COBORU pierwszej w Polsce odmiany populacyjnej rzepaku ozimego w typie HO (ang. high oleic) – ‘POLKA’, o wysokiej (powyżej 79%) zawartości kwasu oleinowego C18:1 w oleju nasion. Zmieniona proporcja kwasów tłuszczowych 18-węglowych, podwyższona do 47.1% zawartość tłuszczu, wysoka zawartość białka (21,2% w suchej masie nasion) oraz niska zawartość glukozynolanów (11,9 µM g^-1 nasion) sprawia, że odmiana POLKA jest interesującym surowcem dla przemysłu tłuszczowego i paszowego; autorzy: dr hab. Stanisław Spasibionek, prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda, prof. dr hab. Jan Krzymański, dr Barbara Byczyńska.
• 2020 r. - przekazanie HR Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR pięciu linii hodowlanych rzepaku ozimego otrzymanych na drodze krzyżowań międzygatunkowych. Przekazane linie charakteryzują się podwyższoną odpornością na patogeny pochodzenia grzybowego; autorzy: dr hab. Michał Starzycki, prof. IHAR, dr inż. Elżbieta Starzycka-Korbas.
• 2020 r. - przekazanie HR Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR 50 linii DH rzepaku ozimego charakteryzujących się odpornością na infekcję pasożytniczym pierwotniakiem Plasmodiophora brassicae Wor. powodującym kiłę kapusty. Linie te zostały wytworzone i zdefiniowane pod względem fenotypowym i genotypowym w wyniku realizacji projektu NCN HARMONIA nr 2016/22/M/NZ9/00604 (2017-2020); autorzy ze strony IHAR – PIB: dr hab. Katarzyna Mikołajczyk, mgr inż. Joanna Nowakowska, prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda.
• 2021 r. - przekazanie HR Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR trzech linii DH semi-RS z genem restorerem Rfo jako komponentów ojcowskich do hodowli odmian mieszańcowych; autorzy: prof. dr hab. Teresa Cegielska-Taras, dr hab. Laurencja Szała, dr hab. Alina Liersch.
• 2022 r. - przyjęcie w na drugi rok badań rejestrowych COBORU odmiany gorczycy białej POH 320 (PN 258), proponowana nazwa ‘Teriva’. Odmiana oleisto-białkowa, podwójnie ulepszona; posiada właściwości mątwikobójcze w uprawach buraka cukrowego; autorzy: prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda, mgr Teresa Piętka, mgr inż. Magdalena Walkowiak.
• Wykorzystanie allelo-specyficznych markerów CAPS (Rysunek 2.) do identyfikacji mutacji w genie BnaA.FAD2 w wysokooleinowych genotypach rzepaku ozimego (m.in w odmianie POLKA); Autor: dr Marcin Matuszczak.
• Wykorzystanie w praktyce hodowlanej analiz DNA przy użyciu opracowanego testu genetycznego służącego identyfikacji genotypów homo- i heterozygotycznych z genem restorerem Rfo w hodowli heterozyjnej rzepaku z wykorzystaniem systemu męskiej sterylności CMS ogura-INRA; wykonywanie analiz w ramach usług badawczych dla Spółek HR Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR oraz HR Smolice Sp. z o.o. Grupa IHAR; autor ze strony IHAR – PIB: dr hab. Katarzyna Mikołajczyk.
• Wykorzystanie w procesie selekcyjnym wynalazku stanowiącego allelo-specyficzne markery DNA służące identyfikacji form homo- i heterozygotycznych zmutowanych i niezmutowanych alleli genów desaturaz FAD 3 w genomach A i C rzepaku (B. napus); identyfikacja homozygotycznych form niskolinolenowych w ramach usługi badawczej dla projektu „Wytworzenie odmiany rzepaku o wysokiej zawartości tłuszczu i zmienionych proporcjach kwasów tłuszczowych " finansowanego z Funduszu Promocji Roślin Oleistych (od 2019 r. i nadal); autor ze strony IHAR – PIB: dr hab. Katarzyna Mikołajczyk.

Najważniejsze Nagrody

Prace badawcze zespołu pracu­jącego w Oddziale IHAR - PIB w Poznaniu były i są doceniane także przez Resort Rolnictwa, czego wyrazem są otrzymane nagrody. Wskazują one kamienie milowe w badaniach i hodowli roślin oleistych:

• 1988 r., Państwowa Nagroda Zespołowa II stopnia „Za wyhodowanie podwójnie ulep­szonych odmian rzepaku ozimego”;
• 2000 r., Nagroda Ministra Rolnictwa i Przemysłu Spożywczego „Za wprowadzenie do produkcji dwóch nowych niskomorfinowych odmian maku z markerem morfologicznym płatków kwiatowych”;

Nagrody Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi:

• 2003 r., za „Wytworzenie i wdrożenie do uprawy nowych typów odmian rzepaku ozimego – mieszańców złożonych”;
• 2009 r., za „Wdrożenie nowej technologii hodowli odmian rzepaku ozimego opartej o linie podwojonych haploidów (DH) oraz otrzymanie tą drogą pierwszej w Polsce odmiany”;
• 2012 r., za „Opracowanie metody hodowli odmian mieszańcowych zrestorowanych rzepaku ozimego wspomaganej markerami molekularnymi i wdrożenie do praktycznej hodowli”;
• 2013 r., za „Wytworzenie ulepszonych jakościowo odmian gorczycy białej (Sinapis alba L.) – jako alternatywnej jarej rośliny oleisto-białkowej i wdrożenie ich do praktycznego wykorzystania”.

2010 r., Oddział IHAR w Poznaniu otrzymał odznakę honorową „Za Zasługi dla Województwa Wielkopolskiego” przyznaną przez Zarząd Województwa Wielkopolskiego za całokształt osiągnięć w zakresie prac naukowo-badawczych w dziedzinie hodowli i uprawy roślin oleistych oraz upowszechniania wyników badań i wdrażania ich do praktyki rolniczej na terenie Wielkopolski i kraju.

Oferta usług laboratoryjnych i badawczych:

1. Analizy biochemiczne (kontakt: m.ebertowska@ihar.edu.pl):
   • analiza składu i zawartości glukozynolanów metodą chromatografii gazowej w nasionach rzepaku i gorczycy białej;
   • analiza składu kwasów tłuszczowych metodą chromatografii gazowej w nasionach rzepaku, lnu i gorczycy białej;
   • oznaczanie zawartości tłuszczu analizatorem NMR, w nasionach rzepaku i gorczycy ;
   • analiza zawartości tłuszczu w nasionach oleistych metodą extrakcyjną Soxhlet;
   • oznaczanie zawartości glukozynolanów, białka, włókna (NDF i ADF), tłuszczu i wody w nasionach rzepaku i gorczycy metodą spektroskopii w bliskiej poczerwieni aparatem NIRS;
   • analiza kolorymetryczna zawartości morfiny w makowinach;
   • analiza zawartości białka metodą Kjeldahla;
   • oznaczanie zawartości azotu, białka, skrobi, oleju a także % wilgotności w zbożach spektroskopem INFRATEC;
   • preparatyka wzorców do analizy glukozynolanów – glukotropeolina, sinigryna, sinalbina.
2. Wytwarzanie linii DH z przekazanych genotypów rzepaku ozimego (kontakt: l.szala@ihar.edu.pl).
3. Analizy genetyczne markerami DNA (kontakt: k.mikolajczyk@ihar.edu.pl):
   • ekstrakcja genomowego DNA z tkanki roślinnej;
   • weryfikacja obecności genu restorera Rfo i męsko-sterylnej cytoplazmy CMS ogura w mieszańcach F1 rzepaku, w systemie CMS ogura-INRA, z wykorzystaniem testu ‘Multipleks PCR’;
   • identyfikacja form homo- i heterozygotycznych rzepaku z genem restorerem Rfo z wykorzystaniem testu ‘qPCR_Rfo’;
   • Identyfikacja wysokooleinowego genotypu rzepaku ozimego związanego z mutacją w genie BnaA.FAD2 (wykrywaną także w odmianie POLKA) z wykorzystaniem markera CAPS (Rysunek 2.);
   • identyfikacja form homo- i heterozygotycznych niskolinolenowych genotypów rzepaku z wykorzystaniem testu ‘SNapShot’;
   • określanie zróżnicowania genetycznego w obrębie populacji linii hodowlanych rzepaku z wykorzystaniem markerów mikrosatelitarnych SSR (Rysunek 3).

Realizowane obecnie projekty badawcze:

• NCN Miniatura (15.12.2021-14.12.2022) nr 2021/05/X/NZ2/01787, pt. „Analiza fenotypowa dwóch populacji podwojonych haploidów rzepaku ozimego (Brassica napus L.) dla badania czynników genetycznych odpowiedzialnych za zawartość białka w nasionach”. Osoba realizująca: dr Marcin Matuszczak.
• PBwPR (2021-2026), Zadanie nr 26, temat IHAR-PIB 3-1-00-3-03: "Badania nad zwiększeniem zdolności do plonowania odmian rzepaku ozimego (Brassica napus L.) poprzez wykorzystanie źródeł odporności na stresy biotyczne i abiotyczne oraz poszerzanie zmienności genetycznej”. Kierownik projektu: dr hab. inż. Alina Liersch.
• Dotacja celowa, Zadanie 3.7 (2022): „Wytworzenie materiałów wyjściowych do hodowli nowych odmian lnu o ulepszonej jakości oraz o zwiększonej odporności na Fusarium spp. i suszę.” Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Stanisław Spasibionek.
• Dotacja celowa, Zadanie 3.6 (2022): „Wytwarzanie materiałów wyjściowych rzepaku odpornych na wirusa żółtaczki rzepy (TuYV).” Osoba odpowiedzialna: dr inż. Elżbieta Starzycka-Korbas.
• Dotacja celowa, Zadanie 4.2. (2022): „Identyfikacja i opracowanie nowych krajowych wskaźników jednostkowych oraz zrównoważonych metod produkcji dla celów ochrony środowiska i przeciwdziałania zmianom klimatu w rolnictwie. Rośliny oleiste.” Osoby odpowiedzialne: dr hab. Marek Wójtowicz, dr hab. Franciszek Wielebski.
• Trzeci rok prowadzone są badania finansowane z Funduszu Promocji Roślin Oleistych:

Zadanie 1: „Wytworzenie odmiany rzepaku o wysokiej zawartości tłuszczu i zmienionych proporcjach kwasów tłuszczowych” – III etap badań. Kierownik: dr hab. inż. Stanisław Spasibionek;

Zadanie 2: „Ulepszanie wartości paszowej białka w nasionach rzepaku” – III etap badań. Kierownik: mgr Joanna Wolko;

Zadanie 3: „Zwiększenie wartości oraz ilości białka w rzepaku – prace badawcze nad nową formą rzepaku ozimego" - III etap badań. Kierownik: prof. dr hab. Iwona Bartkowiak-Broda.

Fundusz Promocji Roślin Oleistych; Uchwała Nr 1/2022 Komisji Zarządzającej Funduszu Promocji Roślin Oleistych z dnia 31 stycznia 2022 r. w sprawia Planu Finansowego Funduszu Promocji Roślin Oleistych na 2022 r. (link https://bip.kowr.gov.pl)

Publikacje:

1. Walkowiak M., Spasibionek S., Krótka K. (2022) Variation and genetic analysis of fatty acid composition in flax (Linum usitissimum L.). Euphytica, 218:2; https://doi.org/10.1007/s10681-021-02941-6;
2. Wielebski F., Wójtowicz M., Liersch A. (2022) Response of new forms of winter oilseed rape with modified fatty acid composition to nitrogen and sulfur fertilization. Journal of Plant Nutrition, https://doi.org/10.1080/01904167.2022.2027974
3. Marasek-Ciolakowska, A.; Kamiński, P.; Podwyszyńska, M.; Kowalska, U.; Starzycki, M.; Starzycka-Korbas, E. (2022) Effect of Meiotic Polyploidisation on Selected Morphological and Anatomical Traits in Interspecific Hybrids of Brassica oleracea × B. napus. Agronomy, 12, 26. https://doi.org/10.3390/agronomy12010026
4. Bocianowski J., Liersch A. 2021. Multi-environmental evaluation of winter oilseed rape genotypic performance using mixed models. Euphytica, 217:80. https://doi.org/10.1007/s10681-020-02760-1;
5. Gacek K., Bayer P.E., Anderson R., Severn-Ellis A.A., Wolko J., Łopatyńska A., Matuszczak M., Bocianowski J., Edwards D., Batley J. (2021) QTL genetic mapping study for traits affecting meal quality in winter oilseed rape (Brassica Napus L.). Genes, 12, 1235. https://doi.org/10.3390/genes12081235;
6. Kopeć P., Mikolajczyk K., Jajor E., Perek A., Nowakowska J., Obermeier C., Chawla H., Korbas M., Bartkowiak-Broda I., Karlowski W. M. (2021) Local Duplication of TIR-NBS-LRR Gene Marks Clubroot Resistance in Brassica napus cv. Tosca. Frontiers in Plant Science 12:63963; https://doi.org/10.3389/fpls.2021.639631;
7. Łopatyńska A., Bocianowski J., Cyplik A., Wolko J. (2021) Multidimensional analysis of diversity in DH lines and hybrids of winter oilseed rape (Brassica napus L.). Agronomy, 11, 645. https://doi.org/10.3390/agronomy11040645;
8. Starzycka-Korbas E., Weber Z., Matuszczak M., Bocianowski J., Budzianowski G, Stefanowicz M., Starzycki M.  (2021) The diversity of Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary isolates from western Poland. J Plant Pathol 103, 185–195.
9. Szała L., Kaczmarek Z., Wójtowicz M., Sosnowska K., Cegielska-Taras T. (2021) Genetic variability in oilseed rape DH line population developed from F1 hybrids obtained by crossing black-and yellow-seeded DH lines. I. yield and yield components. Euphytica, 217:99. https://doi.org/10.1007/s10681-020-02745-0;
10. Spasibionek S., Mikołajczyk K., Ćwiek–Kupczyńska H., Piętka T., Krótka K., Matuszczak M., Nowakowska J., Michalski K., Bartkowiak-Broda I. (2020) Marker assisted selection of new high oleic and low linolenic winter oilseed rape (Brassica napus L.) inbred lines revealing good agricultural value. PLoS ONE 15(6): e0233959. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233959;
11. Liersch A., Bocianowski J., Nowosad K., Mikołajczyk K., Spasibionek S., Wielebski F., Matuszczak M., Szała L., Cegielska-Taras T., Sosnowska K., Bartkowiak-Broda I. (2020) Effect of genotype × environment interaction for seed traits in winter oilseed rape (Brassica napus L.). Agriculture 10(12), 607;
12. Sosnowska K., Majka M., Majka J., Bocianowski J., Kasprowicz M., Książczyk T., Szała L., Cegielska-Taras T. (2020) Chromosome instabilities in resynthesized Brassica napus revealed by FISH. Journal of Applied Genetics 61(3): 323-335. DOI: 10.1007/s13353-020-00557-5;
13. Matuszczak M., Spasibionek S., Gacek K., Bartkowiak-Broda I. (2020) Cleaved amplified polymorphic sequences (CAPS) marker for identification of two mutant alleles of the rapeseed BnaA.FAD2 gene. Molecular Biology Reports 47(10): 7607–7621. https://doi.org/10..007/s11033-020-05828-2;
14. Szała L., Sosnowska K., Cegielska-Taras T. (2020) Induced chromosome doubling in microspores and regenerated haploid plants of Brassica napus. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 62(1):23-31;
15. Wolko J., Dobrzycka A., Bocianowski J., Szała L., Cegielska-Taras T., Bartkowiak-Broda I., Gacek K. (2020) Genetic variation of traits affecting meal quality in black x yellow seeded doubled haploid population of winter oilseed rape. Agronomy Research 18(3): 2259-2270. https://doi.org/10.15159/AR.20.209;