Riikliku programmi

“Põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumine ja säilitamine aastateks 2002-2006”

2003. a TÖÖDE ARUANNE

TÖÖDE KESTUS:

Algus:

Jaanuar 2003

Lõpp:

Detsember 2003

TÄITJA ASUTUS: EPMÜ Taimebiotehnoloogia Uurimiskeskus EVIKA

RAHASTAMISE ALUS (tellimiskirja nr ja alapunkt): Töövõtuleping nr 3.4-23/20

Teostaja esindaja:

Katrin Kotkas (Ees- ja perekonnanimi)

Direktor, DSc (Amet, teaduskraad)

TÖÖ TÄITJAD FINANTSEERIMISPERIOODI VÄLTEL (vaid antud Töö rahastamise raames tasustatud tööjõud)

A. Põhitäitjad:

A. Põhitäitjad:

Nimi ja eesnimi

Teaduskraad

Ülesanded töö täitmisel

Koormus

Personalikulu *

1. Vaasa Andres

MSc

Aiakultuuride passiandmete kogumine, kollektsiooni uuendamine, metoodika-alased uuringud

0,7

58 000

2. Särekanno Marje

MSc

Andmekogude koostamine, haldamine, metoodika-alased uuringud

0,8

63 000

3. Kotkas Katrin

DSc

Tööde koordineerimine, metoodikaalased uuringud

0,35

44 000

4. Vasar Virge

DSc

Metoodikaalased uuringud

0,2

8 500

Kokku

2,05

174 300

* sisaldab saadud töötasu, makstud tulumaksu, sotsiaal-, töötus- ja pensionikindlustust, kroonides

B. Tööga seotud abitööjõud:

1. Vernik Maarja

-

Kartulisortide passiandmete kogumine, kollektsiooni paljundamine ja säilitamine

1,0

69 400

2. Zimmer Tatjana

-

Kartulisortide kollektsiooni paljundamine ja säilitamine

1,0

59 300

3. Soloha Leena

-

Aiakultuuride kollektsiooni paljundamine ja säilitamine

1,0

48 000

4. Kotter Elvi

-

Söötmete valmistamine

0,5

29 000

5. Aro Asta

-

Söötmete valmistamine

0,5

29 500

Kokku

4,0

235 700

TÖÖ KULUD RAHASTUSPERIOODIL KOKKU 850 000 kr, sellest:

Personalikulu

Majandamiskulu

Asutuse üldkulu

410 000

356 000 (sh tagastamatu käibemaks summas 105 000 kr)

84 000

TEOSTATUD TÖÖD

1. Kollektsioonide inventeerimine - Koguti passiandmed 315 kartuli ja aiakultuuri säiliku kohta.
2. Andmekogude koostamine ja haldamine - EVIKA säilikute kohta andmebaasi koostamise ja haldamise alane õppus toimus 26. märtsil EVIKA-s Vahur Kuke ja Külli Annamaa juhendamisel. Esimese novembri seisuga on andmebaasi lülitatud andmed 230 kartuli ja 21 aiakultuuri, kokku 251 säiliku kohta. Andmebaasiga saab tutvuda EVIKA kodulehekülje lingil
<http://www.eau.ee/evika/geenipank.html>

3. Kollektsioonide säilitamine ja süsteemne uuendamine
3.1. Säilitamine
Kartulikollektsiooni 408 säiliku in vitro taimede paljundamine ja ülekandmine uuele söötmele toimus 2 kuni 2,5 kuu järel. Sellest 3…4 nädalat regenereerusid ja kasvasid taimed kasvatusruumis (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 18…20 °C) ning 6…8 nädalat säilitusruumis (valgusperiood 16 tundi, temperatuur 4…5 °C). Igast säilikust säilitati minimaalselt kaks klooni (a’ 10 taime), kokku 40 taime, kahes kasvatusruumis.

Viljapuude ja marjakultuuride sorte ning aretisi (kokku 43 säilikut) säilitati mikrotaimedena söötmel, ülekanne värskele söötmele toimus kolmenädalase intervalliga. Kasvuruumis valgusperioodi pikkus 16 tundi, temperatuur 18…23ºC. Seejärel viidi mikrotaimed aeglustatud kasvu tingimustesse (valgusperiood 16h, temperatuur 4…5ºC). Sõltuvalt liigist säilitati mikrotaimi aeglustatud kasvu tingimustes 16...20 nädalat. Taimmaterjali elujõu säilimise tagamise eesmärgil kasvatati taimi pärast aeglustatud kasvu tingimustes säilitamist kolme kuni kuue nädala jooksul taimede intensiivse kasvu tingimustes. Igast liigist, sordist ja aretisest säilitati igal ajal koekultuuris 30…40 mikrotaime.

3.2. Uuendamine:

2003. aastal valiti kordustervendusse 10 Eesti päritoluga sorti (aretusmaterjal ja vanad sordid). Lähtematerjali valimine, valgusidanditest taimede ettekasvatamine ja taimede termoteraapia viidi läbi EVIKA sellekohase metoodika järgi. Kordustervendusse minevad katseklaasitaimed istutati pottidesse 17. märtsil Soojusravi vältas 7. aprillist 16. juunini kasvuhoones 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 10 sordist opereeriti a’ 10 kuni 12 meristeemi, kokku 114. Meristeemide opereerimisel hinnati meristeemi 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 igast sordist neli paremini regenereerunud ja kvaliteetsemat meristeemklooni, kokku 40. 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.

Valitud 40 kloonist ja 61st geenipanga säilikust istutati 19.augustil kasvuhoonesse a’ 2 taime viirusnakkuse kontrolliks, mis analüüsiti septembris Taimse Materjali Kontrolli Keskuses 6 viiruse suhtes. Analüüsi tulemustel osutus terveks 35 2003.aastal tervenduse läbinud kartuli meristeemklooni. 101 geenipanga säiliku seast valiti 2004. aasta tervendusse põldkatses visuaalse hindamise ja viirusanalüüsi tulemusel 9 säilikut.

Aiakultuuridest viidi koekultuuri 7 maguskirsipuu, 2 hapukirsipuu ning 2 ploomipuu sorti ja aretist. Algmaterjal valiti EPMÜ Polli AI kollektsioonaiast parimate sordiomadustega puudelt. Algmaterjaliks valitud kuni 60cm pikkused üheaastased oksad ajatati kliimakambris (valgusperiood 16h, temperatuur päeval 23…25ºC ja öösel 20..22ºC). Kaks nädalat pärast ajatamist opereeriti meristeemid. Iga sordi ja aretise ajatatud okstelt opereeriti 12…25 mersiteemlõiku, mis kultiveeriti katseklaasi meristeemi initsiatsiooni soodustavale söötmele. Söötme koostises varieeriti kasvuainete kontsentratsioone vastavalt liigi kasvunõuetele, selgitamaks sobivamat antud genotüübile. Opereeritud meristeemlõigud katseklaasides asetati kasvuruumi, kus päevapikkus oli 16 tundi ja temperatuur 18…23ºC. Initsiatsiooni perioodil kanti arenema hakanud eksplantaate värskele söötmele 7-päevase intervalliga, mille käigus hinnati meriteemlõigu regenereeumiskiirust ja -kvaliteeti (kalluse teke, lehealgete arenemise kiirus ja arv). Kui eksplantaatidest olid moodustunud paljunemisvõimelised mikrotaimed, viidi need üle paljunemist stimuleeriva koostisega söötmele. Paljunemisfaasis hinnati mikrotaimedel uute võrsete moodustumisvõimet ja -kiirust. Uusi sorte ja aretisis kasutatakse Polli AI kollektsioonide uuendamisel ja katsete rajamisel.

4. Säilikute uurimine ja iseloomustamine, metoodikaalased uuringud

Katses hinnati 128 kartulisäiliku valgusidandite, taimede ja mugulate botaanilisi tunnuseid, kokku 44 tunnust. Mugulate valgusidandite botaaniliste tunnuste hindamiseks toimus mugulate etteidandamine valguse käes alates 8. aprillist ja hindamine 5.-6. mail.

Põldkatse agrotehnilised tööd: vagude ajamine, katsepõllu planeerimine ja väetise (Cropcare 8-12-23, 500 kg/ha) külvamine 01. juunil; mugulate mahapanek 02. juunil. Igast hinnatavast säilikust pandi maha a’40 mugulat. Katse koristamine 06. septembril. Kasvuaegsed vaatlused ja hindamised: tärkamine 30. juunil ja areng 25. ja 30. juulil; taimede botaaniliste tunnuste hindamine 28. juuli - 08. august ning mugulate botaaniliste tunnuste hindamine 06. -07. september

Sortide päritolu: kokku 128 säilikut, s.h Eesti - 31 sorti, 11 aretist, 22 aretusmaterjali ja 28 kohalikku vormi. Läti & Leedu - 26 sorti. Lisaks neile veel 10 väga vana sorti.

Tulemused 128 säiliku 44 tunnuse kohta 9-pallilise skaala järgi on kättesaadavad projektijuhi elektroonilises andmepangas exeli tabelitena ja paberkandjal, kokku 32-l A4 lehel. Pärast mugulate agronoomiliste tunnuste (detsember, aprill) ja valgusidandite (2004.a. kevad) hindamist toimub erinevate aastate hindamistulemuste võrdlemine ja tulemuste ühtlustamine. Seejärel tehakse andmed kättesaadavaks EVIKA koduleheküljel.

Uuriti maguskirsipuu meristeemtaimede säilivust aeglustatud kasvu tingimustes sõltuvalt söötme koostisest ja säilitusaja pikkusest. Katse korraldati kahe maguskirsipuu sordiga ‘Kristiina’ ja ‘Leningradi Must’. Olulisemateks uurimisalasteks teguriteks on valitud sahharoosi ja bensüüladeniini (BA) kontsentratsioon ja kombinatsioonid säilitussöötmes. Planeeritav maksimaalne säilitusperiood 12 kuud. Katset alustati 04. märtsil.

Taimede füsioloogilist seisundit hinnatakse igal kolmandal säilituskuul. Loendatakse adventiivvõrsed, mõõdetakse nende pikkus ja määratakse nekrotiseerunud võrsete arv puhma kohta. Igast variandist võetakse neljas korduses a’40 taime, mis istutatakse kasvuhoonesse. Nelja nädala möödumisel loetakse ellujäänud taimede arv, mille alusel määratakse katsetegurite mõju aeglustatud kasvu tingimustes säilitatud taimede regeneratsioonivõimele.

Esialgsete katsetulemuste järgi võib öelda, et madal BA kogus säilitussöötmes pidurdab adventiivvõrsete teket, kuid soodustab maguskirsipuu mikrovõrsete regeneratsioonivõimet.

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

Kollektsioonide kohta andmepanga koostamise ja haldamise ning teiste kollektsioone hõlmavate tööde teostamiseks ja tulemuste paremaks kajastamiseks soetati uus arvutikomplekt koos tarkvara ja CD kirjutajaga, mis ühendati EVIKA arvutivõrku (AS PCT Arvutid arved nr 231655, 231715, kogusumma 18546 kr).

Koostati ja loodi EVIKA kodulehekülg: <http://www.eau.ee/evika/>

6. Osalemine Põhjamaade Geenipanga ja Baltimaade ühises põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumise ja säilitamise alases programmis.
23-27.04. osaleti Rootsis Alnarpis seminaril "European Workshop on National RGR Programmes". Koostati stend tutvustamaks riikliku programmi "Põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumine ja säilitamine aastateks 2002-2006". Aktiivselt osaleti töögruppide töös ja diskussioonides. Pärast senimari osaleti avaliku pöördumise "Alnarp Statement calling for Sustainable Conservation and use of European Genetic Resources" koostamisel.

7. Osalemine FAO ja IPGRI poolt koordineeritavates rahvusvahelistes projektides
IPGRI kodulehel vastati ankeedi "IPGRI Europe Programme Stokeholder Survey" küsimustikule ülevaate saamiseks IPGRI töö kohta Euroopas.

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. Bulletin of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, 85, Yalta, 2002, pp. 27-30 (Ilmus jaanuar 2003).
2. Vaasa, A. 2003. Micropropagation and slow growth storage of horticultural plants. Abstracts of The 29th Nordic-Baltic Postgraduate Course in Plant Breeding "In vitro culture and plant breeding", Kaunas, pp. 6-7.
3. Kotkas, K. Evaluation of potato collection in Estonia. - Esitatud avaldamiseks FAO Rahvusvahelise Taimede Geneetilise Ressursside Instituudi (IPGRI) poolt koostatavas kogumikus.

TÖÖDEGA OTSESELT SEONDUVAD TEADUSTEEMAD, GRANDID, DOKTORI- JA MAGISTRITÖÖD, JÄRELDOKTORITE TEEMAD, LEPINGUD:

Teadusteemad:
1. HM Sihtfinantseeritav teema nr 0442528s03 "Potentsiaalselt ohtlike taimehaiguste ning taimede genofondi pikaajalise säilitamise uurimine taimebiotehnoloogia meetodite abil"

Grandid:
1. ETF grant nr 4729 "Kartulisortide geneetilise stabiilsuse uurimine nende pikaajalisel säilitamisel in vitro". 2001-2004. Grandihoidja K. Kotkas; põhitäitjad M. Särekanno, M., Vernik.
2. ETF grant nr 4731 "Maasika ja maguskirsipuu meristeemselt paljundatud materjali porduktiivsus ja in vitro säilivus". 2001-2004. Grandihoidja A. Libek (Polli AI); põhitäitjad V. Vasar (EVIKA), A. Kikas (Polli AI)

Doktoritööd:
1. Katrin Kotkas - "Söötme koostise ja säilitustingimuste mõju kartulisortide meristeemtaimedena säilitamisel in vitro ja järelmõju põllul" (kaitstud 20.06.03).
2. Virge Vasar - "Auksiinide ja antioksüdantide mõju maguskirsipuu mikrovõrsete in vitro juurdumisele ning järelmõju aklimatiseerumisele ja ex vitro kasvule" (kaitstud 20.06.03).
3. Ann Ojarand - "Kartuli lehemädaniku tekitaja Phytophthora infestans Eesti populatsiooni rassiline struktuur ja EVIKA kartuli geenipanga säilikute lehemädanikuresistentsus"

RAHVUSVAHELINE KOOSTÖÖ (lepingud, konverentside korraldamine, töötamine välisriikides jne)

Lepingud/koostööprojektid:
1. ECP/GR Gen Res CT95-34/45 "Potato genetic resources", osaleb 16 Euroopa riiki.
2. FAO/IPGRI Mission to Survey Plant Genetic Resources Programmes in the Baltic States, osalevad Põhjamaade Geenibank, Eesti, Läti, Leedu.
3. PPA03/Es/9/1a "Strengthening of the Estonian Plant Health System in accordance with EU legistlation with specific attention to plant propagation material", Hollandi ja Eesti ühisprojekt, 2003-2005.
4. "Implementation of EU Regulations for Indexing Nuclear Stock Potato Plants for Quarantine Pathogens in the Baltic Countries and Poland", Taani, Eesti, Läti, Leedu ja Poola ühisprojekt, 2003-2004.

Osalemine kursustel:
Andres Vaasa - The 29th Nordic/Baltic Postgraduate Course in Plant Breeding "In Vitro Culture and Plant Breeding" 3-9 märts, 2003, Leedu.