Riikliku programmi

Põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumine ja säilitamine aastateks 2002-2006

TÖÖDE ARUANNE

TÄITJA ASUTUS:  EPMÜ Taimebiotehnoloogia Uurimiskeskus EVIKA

TÖÖDE KESTUS:

Algus:

Jaanuar 2002

Lõpp:

Detsember 2002

ALUS:  Töövõtuleping   nr 3.4-23/342,  22. oktoobrist 2002 

Töövõtja esindaja:

Katrin Kotkas

Direktori kt MSc


TÖÖDE TÄITJAD FINANTSEERIMISPERIOODI VÄLTEL

A. Põhitäitjad:

 Nimi ja eesnimi

Teaduskraad

Ametikoht

Koormus

Personalikulu *

1.     Vaasa Andres

MSc

Teadur

0,5

 

2.     Särekanno Marje

MSc

Teadur

0,6

 

B. Töödega vahetult seotud abitööjõud:

1.     Vernik Maarja

-

Juhtiv bioloog

1,0

 

2.     Zimmer Tatjana

-

Bioloog

1,0

 

3.     Kotter Elvi

-

Laborant

0,26

 

4.     Aro Asta

-

Tehnik

0,26

 

KOKKU

 

 

3,62

 

* programmi raames makstud töötasu (sh tulumaks, sotsiaal-, töötus- ja pensionikindlustus)
 

TÖÖDE KULUD RAHASTUSPERIOODIL (kr)

Töö

 Personali-kulu

Soetused

Asutuse üldkulu

Majandus-kulu

Käibemaks

Kokku

Kollektsioonide inventeerimine

18 681

 

 

 

1 319

20 000

Kollektsioonide säilitamine ja süsteemne uuendamine

191 650

 

60 000

22 300

26 050

300 000

Lühi- ja pikaajaliseks säilitamiseks vajalike seadmete, vahendite ja materjalide uuendamine ning soetamine

 

 

 

20 000

 

20 000

 

Osalemine Põhja-
maade Geenipanga ja Baltimaade ühises põllumajandus-
kultuuride geneetilise ressursi kogumise ja säilitamise alases programmis

7 600

 

2 719

8 400

1 281

20 000

Osalemine FAO ja IPGRI poolt koordineeritavates rahvusvahelistes projektides

8 000

 

 

2 000

 

10 000

Kokku

225 931

 

62 719

52 700

28 650

370 000

 

TEOSTATUD TÖÖD

1. Kollektsioonide inventariseerimine
Seisuga november 2002 säilitatakse EVIKA in vitro geenipangas meristeemtaimedena 420 kartulisorti, aretusmaterjali ja rahvaselektsiooni sorti ning 797 meristeemklooni. Lilledest 49 sorti krüsanteeme ja 52 sorti nelke. Viljapuudest: ploomipuid - 5, maguskirsipuid - 8, hapukirsipuid - 4 ja pirnipuid - 1 sorti; 2 õunapuu ja 1 maguskirsipuu pookealust. Marjakultuuridest: vaarikaid - 7 sorti, maasikaid - 7 klooni, mustikaid - 9 ja pohli - 4 klooni.
Alustati IPGRI (International Plant Genetic Resoources Institute) ja FAO poolt koostatud juhendi alusel  28 näitaja kogumist geenipanga säilikute kohta. Geenipanga andmed on viidud elektroonilisele andmekandjale.

2. Kollektsioonide säilitamine ja süsteemne uuendamine
Kartulisortide ja aiakultuuride tavapärane säilitamise viis on säilitamine põldkollektsioonis ja kollektsiooniaedades. Sellistes kollektsioonides säilitamisel esineb oht materjali kadumiseks haiguste  või kahjuritega nakatumise ja ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu. Koekultuuris säilitamisel on taimed kaitstud kahjustajate ja ilmastikumõjude eest. Samuti on in vitro säilitamisel võimalik sorte vajadusel uuesti tervendada, igal ajal paljundada ja vahetada.

Säilitamine
Uurimiskeskuses EVIKA säilitatakse kartulisorte, aretusmaterjali ja rahvaselektsiooni sorte meristeemtaimedena in vitro. Enne säilitamist tervendatakse kõik säilikud EVIKA-s väljatöötatud kartulisortide viirushaigustest tervendamise tehnoloogia järgi ning kontrollitakse viirushaiguste suhtes. Säilitamine toimub järgmiselt: tervenduse läbinud, valitud ja kontrollitud meristeemtaimed lõigatakse ühe lehega lõikudeks, nn mikropistikuteks, mis kantakse värskele EVIKA kartulitaimede säilitamise söötmele katseklaasi. Mikropistiku lehekaenlas olevast pungast regenereerub uus taim. Regenereerumise kiirus ja taime kvaliteet sõltub mikropistiku punga arengufaasist, söötme koostisest, valgus- ja temperatuuritingimustest, samuti sordist.

2002. aastal toimus kartuli geenipangas säilitatavate taimede paljundamine ja ülekandmine uuele söötmele keskmiselt iga kahe kuu järel. Sellest 3…4 nädalat regenereerusid ja kasvasid taimed kasvatusruumis (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 18…20 °C) ning 6…7 nädalat kasvatusruumis (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 4…5 °C). Igast säilikust säilitati minimaalselt kaks klooni, taimi säilitati kahes kasvatusruumis igast üksusest korraga 20 tükki.

Geenipanga kloonide valikuks ja sortide hindamiseks istutati meristeemtaimedena katsepõllule kokku 369 klooni 303 sordist 10 taime. Kasvuaegselt hinnati kloonide ühtlikkust ja vastavust sorditunnustele. Saagi koristamisel võeti, vastavalt riikliku programmi kavale, järgmisel aastal sortide morfoloogiliste tunnuste ja majanduslike omaduste hindamiseks igast sordist ja valikuliselt ka kloonist 40 mugulat

Viljapuude ja marjakultuuride sorte säilitati mikrotaimedena kunstlikul söötmel. Taimed kasvasid 16-tunnise valgusperioodi juures temperatuuril 22…23 °C. Seejärel viidi nad üle aeglustatud kasvu tingimustesse (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 4…5 °C). Sõltuvalt genotüübist säilitati taimi sellistes tingimustes 16…20 nädalat. Taimmaterjali elujõulisuse kontrollimiseks kultiveeriti mikrovõrseid 1…2 ülekande vältel intensiivse kasvu tingimustes. Igast liigist ja sordist säilitati koekultuuris keskmiselt 30…40 mikropistikut.

Uuendamine
2002. aastal tervendati EVIKA tervendustehnoloogia kohaselt Jõgeva SAI ja EVIKA poolt valitud 13 sorti ja 11 aretist. Lähtematerjali valimine, valgusidanditest taimede ettekasvatamine ja taimede soojusravi e termoteraapia viidi läbi EVIKA sellekohase metoodika järgi. Soojusravi vältas 12. aprillist 21. juunini termoteraapia kambris (valgusperiood 16 tundi, päevane temperatuur 36…38 °C ja öine 31…33 °C). Pärast soojusravi lõigati taimedelt valikuliselt võrsetipud, mis steriliseeriti ja millede pungadest opereeriti meristeemid. Igast soojusravi läbinud 24 sordist ja aretisest opereeriti a’ 6 kuni 8 meristeemlõiku, kokku 176.

Meristeemide opereerimisel hinnati meristeemlõigu suurust (0,1 - 0,3 mm), diferentseerumise astet (D-diferentseerunud, KD-keskmiselt diferentseerunud, ND-nõrgalt diferentseerunud) ja punga asukohta võrsel (T-tipus, TL-tipu lähedal, LK-lehekaenlas).

Taimede regenereerumine meristeemidest toimus kliimakambris, (valgusperiood 16 tundi, temperatuur päeval 23...25 °C ja öösel 20…22 °C). Regenereerunud taimede hulgast valiti edasiseks uurimiseks ja geenipangas säilitamiseks igast sordist neli paremini regenereerunud ja kvaliteetsemat  meristeemklooni, kokku 97. Valikul arvestati meristeemide opereerimisel hinnatud näitajaid: punga asukoht võrsetipul; meristeemi suurus ja diferentseerumise aste ning lisaks neile veel regenereerunud taimede kvaliteeti iseloomustavaid näitajaid (võrse pikkus, sõlmevahede arv, juurte arv ja pikkus.

Sõltuvalt viirusnakkuse kontrolli tulemustest korratakse vajadusel 2003. aasta kevadel tervendust ja meristeemkloonide selekteerimist. Käesoleval aastal terveks osutunud meristeemkloonidega alustatakse katsetega meristeemtaimede põllul.

Aiakultuuridest viidi koekultuuri 5 maguskirsipuu, 1 hapukirsipuu ning 3 ploomipuu sorti. Algmaterjal valiti jaanuaris EPMÜ Polli AI kollektsiooniaiast parimate omadustega magus- ja hapukirsipuudelt ning EVIKA puukoolis kasvatatavatelt ploomipuudelt. Kuni 40 cm pikkused viimase aasta võrsed ajatati kliimakambris (valgusperiood 16 tundi, temperatuur päeval 23...25 °C ja öösel 20…22 °C).

Kolm nädalat pärast ajatamist opereeriti meristeemid. Igast sordist opereeriti keskmiselt 20...25 meristeemlõiku, mis kultiveeriti katseklaasi meristeemi initsiatsiooni söötmele, mille koostis valiti  vastavalt genotüübi kasvunõuetele. Opereeritud meriteemlõigud katseklaasides asetati kasvuruumi (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 18…20 °C). Koekultuuris arenema hakanud eksplantaate kanti värskele söötmele 7-päevase intervalliga. Kui arenevast meristeemkoest olid moodustunud paljunemisvõimelised mikrovõrsed, viidi need üle proliferatsiooni stimuleeriva koostisega söötmele.

3. Osalemine Põhjamaade Geenipanga ja Baltimaade ühises põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumise ja säilitamise alases programmis

11.-13. novembril külastasid EVIKA-t Põhjamaade Geenipangast Gert B Poulson ja Pia Ohlsson. Külastuse eesmärk oli tutvuda EVIKA-s tehtava põllumajanduskultuuride in vitro säilitamise alase uurimistöö ja tulemustega ning arutada koostöö võimalikke variante ja projekte koos rahastamise võimalustega.

4. Osalemine FAO ja IPGRI poolt koordineeritavates rahvusvahelistes projektides

Projekti ‘European Cooperatative Programme for Crop Genetic Resources Networks (ECP/GR)’ raames osales Katrin Kotkas 13. juulil Hamburgis toimunud Working Group in Potato koosolekul ja esines suulise ettekandega ‘Evaluation of potato collection in Estonia’.

 

TEEMA RAAMES ILMUNUD PUBLIKATSIOONIDE NIMEKIRI

1. Kotkas, K., Vasar, V., Vaasa, A. The application of biotechnological methods on preservation of plant biological diversity in Estonia. - Abstracts of the International conference ‘Biotechnology Approaches for Exploitation and Preservation of Plant Resources’. Yalta, Ukraine, 2002, pp. 58-59.
2. Kotkas, K. Evaluation of potato collection in Estonia. - Esitatud avaldamiseks FAO Rahvusvahelise Taimede Geneetilise Ressursside Instituudi (IPGRI) poolt koostatavas kogumikus.
3. Kotkas, K., Vasar, V., Vaasa, A. The application of biotechnological methods on preservation of plant biological diversity in Estonia. - Esitatud avaldamiseks Jaltas toimunud rahvusvahelise konverentsi ‘Biotechnology Approaches for Exploitation and Preservation of Plant Resources’ suuliste ettekannete kogumikus.

 

TÖÖDEGA OTSESELT SEONDUVAD TEADUSTEEMAD, GRANDID, DOKTORI- JA MAGISTRITÖÖD, JÄRELDOKTORITE TEEMAD, LEPINGUD:
ETF grant nr 4729. ‘Kartulisortide geneetilise stabiilsuse uurimine nende pikaajalisel säilitamisel in vitro’.
2001-2004. Grandihoidja Kotkas, K.; põhitäitjad Särekanno, M. ja Vernik, M.

 

RAHVUSVAHELINE KOOSTÖÖ

Esinemised teaduskonverentsidel ja seminaridel:
1. Suuline ettekanne ‘The application of biotechnological methods on preservation of plant biological diversity in Estonia’. rahvusvahelisel konverentsil ‘Biotechnology Approaches for Exploitation and Preservation of Plant Resources’ Jaltas 26.-30. mail. Ettekandja V. Vasar, kaasautorid K. Kotkas, A. Vaasa.
2. Suuline ettekanne ‘Evaluation of potato collection in Estonia’ rahvusvahelisel ECP/GR Working Group in Potato seminaril Hamburgis 13. juulil. Ettekandja K. Kotkas.