Riikliku programmi

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

2004. a TÖÖDE ARUANNE

 

TÖÖDE KESTUS:

Algus:

Jaanuar 2004

Lõpp:

Detsember 2004

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:

 Nimi ja eesnimi

Teaduskraad

Ülesanded töö täitmisel

Koormus

Personalikulu *

1. Vaasa Andres

MSc

Aiakultuuride passiandmete kogumine, kollektsiooni uuendamine, metoodika-alased uuringud

1,0

(8 kuud)

71211

2. Särekanno Marje

MSc

Andmekogude koostamine, haldamine, metoodika-alased uuringud

0,8

82022

3. Kotkas Katrin

DSc

Tööde koordineerimine, metoodikaalased uuringud

0,7

168210

4. Vasar Virge

DSc

Metoodikaalased uuringud

0,2

36045

Kokku

2,7

357488

* 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

72252

2. Zimmer Tatjana

-

Kartulisortide kollektsiooni paljundamine ja säilitamine

1,0

47115

3. Soloha Leena

-

Aiakultuuride kollektsiooni paljundamine ja säilitamine

1,0

44169

4. Kotter Elvi

-

Söötmete valmistamine

1,0

44908

5. Aro Asta

-

Söötmete valmistamine

1,0

54789

Kokku

5,0

263233

TÖÖ KULUD RAHASTUSPERIOODIL KOKKU   850 000 kr, sellest:

Personalikulu

Majandamiskulu

Asutuse üldkulu

620721

97669

146610

TEOSTATUD TÖÖD

2004.a. tegevuse aluseks oli riikliku programmi “Põllumajanduskultuuride geneetilise ressursi kogumine ja säilitamine” täimiseks koostatud EVIKA tegevuskava aastateks 2003-2006. /http://www.evika.org/

 

1. Andmekogude koostamine ja haldamine

Geneetiliste ressursside elektroonilise andmebaasi haldamise ja kasutamise alane õppus toimus 04. novembril Jõgeva SAI-s Vahur Kuke ja Külli Annamaa juhendamisel. Esimese septembri seisuga on elektroonilisse andmebaasi lülitatud andmed 278 kartuli ja 37 aiakultuuri, kokku 315 säiliku kohta. Andmebaasiga saab tutvuda EVIKA koduleheküljel geenipanga all asuva lingi andmebaas vahendusel.

http://www.evika.org/01-%20EESTI%20KEELES%20-%20EVIKA/014%20-%20GEENIPANK-EST/FRAMESET%20GEENIPANK@EVIKA-EST.htm

 

2. Säilikute kirjeldamine geneetiliste ressursside andmekogude koostamiseks

Vastavalt FAO/IPGRI (MULTI-CROP PASSPORT DESCRIPTORS) - ÜLDANDMETE NIMISTU-le on kogutud andmed kollektsioonis oleva 408 kartuli ja 55 aiakultuuri (12 erinevat liiki) säiliku kohta, 10 näitaja osas. Andmed on Exeli tabelitena 2003.aastal EVIKA-sse geenipanga andmebaaside haldamise otstarbel soetatud arvutis. Elektroonilisse andmebaasi on sisestatud andmed 287 kartuli ja 37 aiakultuuri säiliku kohta. Kuna ülejäänud kartuli kollektsiooni (121 tk) ja aiakultuuride kollektsiooni (18 tk) kuuluvat säilikut on kasutusel sordiaretuse ja teadusliku uurimistöö lähtematerjalina, selgub nende elektroonilisse andmebaasi lülitamise vajadus edaspidi, pärast vastavasisuliste katsete läbiviimist ja tulemuste analüüsi.

 

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 55 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:

2004. aastal valiti kordustervendusse 18 ja esmakordsesse tervendusse 4 uut Jõgeva aretusnumbrit. Lähtematerjali valimine, valgusidanditest taimede ettekasvatamine ja taimede termoteraapia viidi läbi EVIKA sellekohase metoodika järgi. Kordustervendusse minevad katseklaasitaimed istutati pottidesse 24. märtsil Soojusravi vältas 22. aprillist 18. 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. Soojusravi läbinud 12 sordist opereeriti kokku 284 meristeemi suurusega 0,2...0,5 mm.

 

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 88. 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 kloonide taimede viirusnakkuse kontroll 6-le viirusele on kooskõlas on Põllumajandusuuringute Keskusega planeeritud 2005.aasta veebruaris-märtsis.

 

2004 aasta jaanuari lõpus ja veebruaris valiti EPMÜ Polli AI maguskirsipuu kollektsiooniaias sorditüüpiliste omadustega emapuudelt üheaastased võrsed, mis ajatati spetsiaalses kliimakambris. Kui pungade sundpuhkefaas oli katkenud (pungad hakkasid paisuma), opereeriti steriilses laminaarkabinetis binokulaari all pungameristeemid, mis asetati spetsiaalsele toitesegule kasvama. Diferentseeruma hakkavad pungad kanti regulaarselt üle värskele söötmele ning 9 nädala möödumisel istutati regenereerumisvõimelised mikrovõrsed üle paljundussöötmele.

2004. aasta veebruaris opereeriti meristeemid 7-lt Eesti päritolu maguskirsipuu aretiselt: ’Piret’, ’Tõmmu’, ’Leningradi must’, ’Rubiin’, ’Polli murel’, ’Elle’, ’Kristiina’.

Paraku saastus, tõenäoliselt algmaterjali ebapiisava steriliseerimise tõttu, enamus opereeritud meristeemidest. Seisuga 31.07.2020 oli EVIKA geenipanka edukalt koekultuuri introdutseeritud sort ’Elle’, mida intensiivselt paljundati ning mida kasutati koekultuuride säilitusalaste katsete rajamisel.

Aedvaarika paljunduse algmaterjal koguti EPMÜ Polli AI vaarika kollektsioonist kahel korral - nii kevadtalvel kui sügisel. Kokku rajati meristeemkultuurid 8 vaarika sordist ja 2 aretusnumbrist. Märts 2004 opereeriti pungameristeemid sortidelt ’Glen Magna’, ’Meeker’, ’Helkal’ ning aretusnumbritelt Polli -1 ja Polli- 2. Oktoobris viidi koekultuuri veel 6 vaarika sorti: ’Helkal’, Tomo’, Siveli’, ’Aita’, ’Espe’, ’Alvi’.

Uute aedmaasika meristeemkultuuri rajamiseks koguti EPMÜ Polli AI maasika võrdluskatsetes olevatelt emataimedelt võsundid, mille pungadest eraldati meristeemkuppel koos 2-3 lehealgega ning istutati toitesegule. Söötmeks kasutati EPMÜ EVIKAs välja töötatud spetsiaalset toitesegu, mis sisaldab lisaks makro- ja mikroelementidele ja vitamiinidele veel kinetiini ja sahharoosi.  Regenereeruma hakkavad pungad kanti üle Boxus’e söötmele (B), millele lisati 1,0 mg/l BA. 3 nädalase intervalliga kantakse arenema hakkavad maasika mikrovõrsed üle värskele söötmele. 2004 aastal viidi säilituse lähtematerjali uuendamise eesmärgil koekultuuri järgmised maasikasordid: ’Jonsok’, ’Bounty’, ’Polka’, ’Helean’, ’Senga Sengana’, ’Honeoye’. Lisaks neile opereeriti meristeemid 3 uuelt Polli AI võrdluskatsetesse lülitatud maasikasordilt: ’Siimoni 47, ’Pegasus’, ’Edu’.  Kokku indutseeriti in vitro 9 maasikasorti.

 

3.3. Kartulisäilikute tervisliku seisundi kontrollimine

3.3.1. Kontroll PSTV suhtes

Valitud 17 kloonist ja 13 geenipanga säilikust istutati 10. märtsil kasvuhoonesse a’ 2 taime Potato Spindel Tuber Viroidi (PSTV) kontrolliks, mis analüüsiti Põllumajandusuuringute Keskuses (PMK) 21. aprillil 2004. aastal. Geenipanga säilikutel viroidi nakkust ei esinenud. Seoses tehniliste probleemidega PMK Taimetervise ja Mikrobioloogia Laboris lükkub 2004. aasta septembri kuusse planeeritud  PSTV 33 analüüsi tegemine edasi 2005. aasta veebruari kuusse.

3.3.2. Kontroll viiruste suhtes

Valitud 100st geenipanga säiliku meristeemkloonist istutati 16.augustil kasvuhoonesse a’ 2 taime viirusnakkuse kontrolliks, mis analüüsiti PMK-s 4 viiruse (PYV; PAV; PXV; PMV) suhtes 22. septembril 2004. aastal. Analüüsi tulemustel osutus terveks 98 meristeemklooni. 2005. aasta tervendusse valiti põldkatses visuaalse hindamise ja viirusanalüüsi tulemuste põhjal 4 säilikut.

 

4. Säilikute uurimine ja iseloomustamine, metoodikaalased uuringud

4.1. Kartul

Taimematerjali geenipankades in vitro säilitamise olulisem eesmärk on materjali geneetilise eripära säilimine. Kas kartulisortide omadused nende pikaajalisel meristeemtaimedena in vitro säilitamisel säilivad, saab otsustada säilikute botaaniliste ja agronoomiliste tunnuste hindamise ja võrdlemisega.

Katse 4.1.1. Säilikute hindamine

1. Mugulate valgusidandite botaaniliste tunnuste hindamine:

Mugulate etteidandamine valguse käes alates 6. aprillist, hindamine - 3.-4- mai

2. Põldkatsete agrotehnilised tööd:

Vagude ajamine, põllu planeerimine ja väetise (Cropcare 10-10-20, 500 kg/ha) külimine - 10. mai, katse mahapanek - 11. mai. Igast hinnatavast säilikust pandi maha a’40 mugulat. Katse koristamine - 14.-15. september

3. Kasvuaegsed vaatlused ja hindamised:

Tärkamine ja areng - 15. juuni, 16. juuli, 30. juuli

Botaaniliste tunnuste hindamine - 14. juuli - 06. august.

Agronoomiliste tunnuste hindamine - 14.-15. september

Mugulate botaaniliste tunnuste hindamine - 14.-15. september

4. Katses hinnatud 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.

5. Hinnatud näitajad:

Botaanilised tunnused = valgusidandid - 6; mugulad - 11; taimed - 27

Tulemused

Tulemused 128 säiliku kokku 44 tunnuse kohta 9-pallilise skaala järgi on kättesaadavad EVIKA geenipanga arvutis elektroonilises andmepangas exeli tabelitena ja paberkandjal, kokku 32-l A4 lehel. Praeguseks on kolm korda hinnatud taimede ja mugulate tunnuseid põllul 128 säilikul. Valgusidandite tunnuseid ja agronoomilisi omadusi samadel säilikutel kaks korda. Järgmisel aastal, pärast valgusidandite kolmandat korda hindamist võrreldakse kolme katseaasta hindamistulemusi ja tuuakse välja keskmised näitajad. Kogutud andmete põhjal koostatakse säilikuid iseloomustav kataloog. Tulemused esitatakse nii tabeli kujul, kui ka tekstina, kus numbrilised näitajad kirjutatakse sõnadega lahti. Andmed ühildatakse Euroopa kartuli säilikute andmepangaga ja tehakse kättesaadavaks EVIKA koduleheküljel

 

Katse 4.1.2. Pikaajalise meristeemtaimedena in vitro säilitamise mõju uurimine kartulisortide geneetilise eripära säilimisele

Meristeemtaimede põldkatses hinnati 5 sordi in vitro erinevatel aastatel lõigatud meristeemidest regenereenud 15 meriklooni 38 morfoloogilist tunnust. Vanim merikloon in vitro oli pärit 1984. ja noorim 2002. aastal lõigatud meristeemist.

Põldkatsete agrotehnilised tööd samad, mis säilikute hindamise katse korral. Igast kloonist pani maha a’ 40 mugulat kaks vagu kõrvuti. Kasvuaegsed vaatlused ja hindamised samal kuupäeval säilikute hindamisega. Katse koristati 6. septembril.

 

Tabel 1. Katses uuritud sordid ja in vitro meristeemi kultiverimise aasta

Table 1. The vaieties and year of meristems cultivation.

Sort /variety

Klooni nr / Clone no

Aasta / year

Sort / Variety

Klooni nr / Clone no

Aasta / Year

Varajane kollane

752

1987

Ere

nr-ta

1987

2/87

1992

1/505

1992

2/87 188

1993

505/290

1993

752/172

2002

96

1994

 

 

 

96/211

1995

Jõgeva kollane

2101

1985

Sarme

Nr-ta

1984

421

1991

142

1994

Sulev

979

1984

 

 

 

290

1996

 

 

 

 

Tulemused:

Sulev - kloonide (aastatest 1984 ja 1996) areng ja kasv ühtlane. 2-3 palline erinevus hinnati õitsemise intensiivsuses. Seejuures enim õisi oli 1984 aastal kultiveeritud klooni taimedel.

Sarme - kloonide (1984, 1994) taimede ja mugulate morfoloogiliste tunnuste vahel erinevusi ei täheldatud. 

Jõgeva kollane - kloonide (1985, 1991) taimede koral ilmnes 2-3 palline erinevus taimede kasvukõrguses, õitsemise intensiivsuses, nakatumises kuivlaiksuse ja lehemädaniku tekitajatega. Hinnatud tunnuste järgi olid lehemädanikukindlamad 1991 aastal kultiveeritud klooni taimed.

Varajane kollane - kloonide (1987, 1992, 1993, 2002) taimede tärkamine ja algareng oli suhteliselt ühtlane. Mõnepallised erinevused hinnati taimede kasvukõrguses ja õitsemise intensiivuses.

Ere - kloonide (1987, 1992, 1993, 1994, 1995) taimede tärkamine ja algareng oli suhteliselt ühtlane. Erinevused hinnati õitesemise intensiivuses. 1987, 1994, 1995 aastate kloonide taimed õitsesid vähem kui 1992 ja 1993 aastate kloonide taimed. Mugulate kuju ja faktsioonilisuse ühtlikkus oli kloonide lõikes sarnane.

 

Katse jätkub järgmisel aastal valgusidandite hindamisega. Esialgsete tulemuste põhjal võib öelda, et pikajajline sortide meristeemtaimedena in vitro säilitamine ei ole mõjutanud negatiivselt sortide tunnuseid. Katse jätkub veel kahel aastal.

 

Katse 4.1.3. Söötme koostise ja kasvutingimuste mõju taimede arengule in vitro

Katse eesmärk oli uurida söötme koostise, in vitro säilitustingimuste ja taimede paljundusintervalli pikkuse mõju kartulitaimede kasvule in vitro.

 

Tabel 1. Katses uuritud söötmed

Tabel 1. Tested media

Sööde / media

Söötme koostis / Medium content

C1

C1 - Kontroll, EVIKA kartulitaimede paljundamise sööde

C2

C1 +  KNO3 2 g/l

C3

C1 +  kinetiin 0,2 mg/l

C4

C1 +  KNO3 2 g/l  +  kinetiin 0,2 mg/l

C5

C1 +  KNO3 2 g/l  +  kinetiin 0,3 mg/l

C6

C1 +  KNO3 2 g/l  +  kinetiin 0,3 mg/l  +  suhkur 10 g/l

 

Taimi paljundati kolmes etapis. 1 - veebruarikuu keskel; 2 - aprilli- ja 3 - maikuu alguses. Katse läbiviimiseks piisava koguse ühtlase paljundusmaterjali saamiseks paljundati kuu enne iga katseetapi algust algtaimed. Igale söötmele istutati 50 mikropistikut. Seega istutati igal paljundusetapil 4 sordist kuuele söötmele 300 mikropistikut, kokku 1200 mikropistikut. 2 nädalat pärast mikropistikute söötmele kultiveerimist valiti regenereerunud taimede hulgast igast söötme variandist 40 ühtlaselt arenenud taime, mida kasutati katse jätkamisel.

Kõikidel paljundusetappidel toimus mikropistikutest taimede regenereerumine kaks nädalat temperatuuril 22...24 °C, valgustugevus oli 2400 luksi ja päeva pikkus 16 tundi. Veebruari ja aprilli paljundusetapil pandi taimed pärast regenereerumist säilitusruumi, kus temperatuur oli ühtlaselt kogu ööpäeva jooksul 3...4 °C, valgustugevus 1200 luksi ja päeva pikkus 16 tundi. Kontrollvariandiks säilitusviisi ja paljundusintervalli pikkuse mõju hindamisel võeti kartulitaimede säilitamise tingimused nende massilisel paljundamisel (maikuu paljundusetapi tulemused)..

Kõigi kolme säilitusviisi taimi hinnati enne kilerulli istutamist. Iga variandi taimi hinnati taime kaupa, a’10 taime 4 korduses. Mõõdeti ja loendati järgmisi näitajaid:

  • võrse pikkus - pikkus cm-tes söötmele kultiveeritud mikropistiku lehekaenlast võrse tipuni;
  • sõlmevahede arv - s.o sõlmega varrelõikude arv taimel, mida saab kasutada taimede edasisel paljundamisel (varrelõigu pikkus kahe sõlme vahel vähemalt 5 mm);
  • juurte arv - katseklaasist väljapestud taimedel loendati juured;
  • juurte pikkus - juured mõõdeti eraldi 1 mm täpsusega ja arvutati juurte keskmine pikkus.

Katses oli 4 sorti: ‘Ants’, ‘Berber’,  ‘Saturna’ ja ‘Varajane kollane’ (sortide kirjeldused lisas). Sortide valikul lähtuti nende käitumisest in vitro tingimustes. Sortide ‘Berber’ ja ‘Ants’ taimed on katseklaasi tingimustes ühtlaselt madalad kuni keskmise kõrgusega ja arenevad aeglasemalt. Sortide ‘Varajane kollane’ ja ‘Saturna’ taimed on aga kõrged, pikkade ühtlaste sõlmevahede ja suuremate lehtedega ning arenevad kiiremini. Sarnast sortide eripära in vitro oli täheldatud nende pikaajalisel in vitro paljundamisel ja säilitamisel..

 

Tulemused

·         Uuritud söötmekomponentidest pidurdas taimede kasvu enim kinetiin ja seda nii eraldi kui koos kaaliumi ja lämmastiku kontsentratsiooni suurendamisega söötmes.

·         Kõikide sortide keskmisena pidurdus võrsete ja juurte pikkuskasv ning juurte moodustumine kartulitaimede paljundamise söötmel, mis sisaldas 0,2 mg/l kinetiini. Paljundamise söötmes kaaliumi ja lämmastiku kontsentratsiooni suurendamine 2 g/l võrra pidurdas võrsete pikkuskasvu ning sõlmevahede ja juurte moodustumist.

·         Kokkuvõtvalt kõikide sortide keskmisena pidurdus võrsete ja juurte pikkuskasv ning sõlmevahede ja juurte moodustumine enim kartulitaimede paljundamise söötmel, mis sisaldas 4 g/l KNO3, 0,2 mg/l kinetiini ja 20 g/l suhkrut.

·         Suhkru kontsentratsiooni suurendamine 10-lt grammilt 20-ni liitris suurendas taimede tolerantsust söötmes kõrgema lämmastiku ja kaaliumi ning kinetiini kontsentratsiooni suhtes.

·         Temperatuuri 3…4 °C ning säilitusperioodi pikkuse mõju taimede kasvule sõltus sordist. Sortide ‘Varajane kollane’ ja ‘Ants’ taimede kasv temperatuuril 3…4 °C pidurdus, kuid säilitusperioodi pikenedes jätkus suhteliselt ühtlaselt. Sortide ‘Saturna’ ja ‘Berber’ võrsete pikkuskasv esialgu jätkus, kuid säilitusperioodi pikenedes pidurdus.

·                     Lisades EVIKA kartulitaimede paljundamise söötmele 0,2 mg/l kinetiini, 2 g/l KNO3 ja 10 g/l suhkrut ning säilitades taimi kasvutingimustes 3...4 °C, valgustugevus 1200 luksi, päeva pikkus 16 h, võib pikendada taimede paljundusintervalli 20 päevalt 100 päevani.

 

4.2. Aiakultuurid

4.2.1. Vaarika meristeemkultuuri rajamine

Oktoobris opereeritud vaarika meristeemid kultiveeriti kahele erineva koostisega toitesegule. Mõlema toitesegu aluseks oli Murashige-Skoog’i (MS) sööde. Osa meristeemidest istutati tavalisele MS-söötmele, millele oli lisatud 5 mg/l askorbiinhapet, 1,0 mg/l bensüüladeniini (BA) ning 30 g/l sahharoosi. Teises söötmes oli makroelementide sisaldust vähendatud 50% (MS1/2), lisatud oli 0,5 mg/l BA ning 30 g/l sahharoosi.

Seisuga 01.11.2020 oli mõlemale söötmele istutatud meristeemidest ca 75% regenereeruma hakanud. Esialgsete vaatluste kohaselt arenesid MS1/2 söötmel kasvavad meristeemid veidi kiiremini ning esimesed mikrolehed olid pikenenud ja eristatavad juba 3 nädalat pärast meristeemi opereerimist. Täiskontsentratsiooniga söötmel MS kasvavad meristeemid arenesid küll aeglasemalt, kuid tänu kõrgele BA sisaldusele ja lisatud askorbiinhappele olid lehealged tumedamat rohelist tooni, kui MS1/2 söötmel kasvavad meristeemid.

 

4.2.2. Maguskirsipuu meristeemtaimede säilivus aeglustatud kasvu tingimustes sõltuvalt söötme koostisest ja säilitusaja pikkusest

2003. aastal rajati katse säilitustingimuste mõju hindamiseks maguskirsipuu meristeemtaimede elujõu säilivusele. Uurimise all oli 2 faktorit - sahharoos (S) 15, 30 ja 45 g/l ning bensüüladeniin (BA) 0,1; 0,5; 1,0; 2,0 mg/l, mida lisati säilitussöötmele erinevates kogustes. Katse viidi läbi Eesti päritolu maguskirsipuu sordiga ’Kristiina’. Kasvatusruumis oli temperatuur +4°C ning valgusperiood 16 h.

2004. aastal korraldati iga 3 kuu järel läbi vaatlused, mille käigus hinnati maguskirsipuu mikrovõrsete arvu, pikkust ja nekrotiseerunud võrsete hulka kõigist võrsetest. Selgus, et isegi madala temperatuuri juures ei katke mikrovõrsete paljunemisprotsess täielikult, vaid lehekaenlas olevatest pungadest arenevad kõrvalvõrsed. Samaaegselt toimus vanemate võrsete nekrotiseerumine. Optimaalseks säilitusperioodi pikkuseks oli 9 kuud, hiljem hakkas nekrotiseerunud võrsete hulk ületama juurdekasvavate võrsete arvu.

Sahharoosi mõju hindamisel ilmnes, et 30 g/l juures tekkis kõige rohkem kõrvalvõrseid, samas püsis nekrotiseerunud mikrovõrsete osakaal suhteliselt madalal (tabel 1). Kõige väiksem oli võrsete paljunemine 15 g/l sahharoosi korral, ka nekrotiseerusid võrsed sellel söötmel suhteliselt kiiremini kui teistes variantides.

 

Tabel 1. Sahharoosi mõju maguskirsipuu mikrovõrsete säilivusele

Table 1. The influence of sucrose on the preservation of sweet cherry microshoots in vitro.

Säilitus-periood

Preservation period

Sahharoos/sucrose 15 g/l

Sahharoos/sucrose 30 g/l

Sahharoos/sucrose 45 g/l

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

3 kuud/months

25

0

25

0

37

0

6 kuud/months

87

2,3

167

0

187

1,1

9 kuud/months

91

29,7

202

15,3

164

12,2

12 kuud/months

66

57,6

151

59,6

115

58,3

 

Bensüüladeniini sisaldanud söötmetel esines positiivne seos BA kontsentratsiooni ja mikrovõrsete paljunemise intensiivsuse vahel. Kõige kiiremini paljunesid mikrovõrsed BA 2,0 mg/l manulusel (tabel 2). Samas jäi selles variandis nekrotiseerunud mikrovõrsete osakaal kuni katse lõpuni kõige väiksemaks.

Katsetulemustest järeldub, et maguskirsipuu mikrovõrsete pikaajaliseks säilitamiseks madalal temperatuuril on sobivaim sahharoosi kontsentratsioon 30 g/l ning bensüladeniini hulk 2,0 mg/l.

 

Tabel 2. Bensüüladeniini (BA) mõju maguskirsipuu mikrovõrsete säilivusele

Table 2. The influence of benzyladenine (BA) on the preservation of sweet cherry microshoots in vitro.

Säilitus-periood

Preservation period

BA 0,1 mg/l

BA 0,5 mg/l

BA 1,0 mg/l

BA 2,0 mg/l

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

Võrseid kokku

Shoots total

Nekroti-seerunud %

Necrotic %

3 kuud/months

25

0

25

0

25

0

25

0

6 kuud/months

26

0

53

1,9

98

0

88

0

9 kuud/months

22

13,6

53

5,7

109

25,7

132

9,8

12 kuud/months

14

64,3

41

73,2

98

56,1

108

30,6

 

Edaspidistes katsetes on vaja välja selgitada nende söötmekomponentide koosmõju ning optimaalne vahekord säilitussöötmes, mis tagaksid maguskirsipuu mikrovõrsete elujõu säilimise kogu säilitusperioodi lõpuni. Samuti on plaanis uurida säilitusperioodi pikendamise võimalusi eesmärgiga ökonomeerida veelgi maguskirsipuu geneetilise materjali säilitamiseks vajaminevaid kulusid.

 

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

Uuendati arvuti viirustõrjesüsmteemi ja soetati uus kvartslamp. Säilikute paemaks makeerimseks katseklaasides ja kolbides osteti jooksvalt hinnapüstolilindid. Uuendati mitmeid toitesegu komponente.

Täiendati EVIKA kodulehekülge: http://www.evika.org/

 

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

6. mail külastasid EVIKAt Läti Priekuli Sodiaretuse Instituudi kartuliaretajad Ilze Skabule ja Aia Gabere. Eesmäk oli tutvuda EVIKA kogemustega kartulisäilikute in vitro säilitamise ning säilikute morfoloogiliste ja agronoomiliste tunnuste hindamise alal. Arutati edasise koostöö võimalusi.

 

7. Osalemine FAO ja IPGRI poolt koordineeritavates rahvusvahelistes projektides

Tutvuti IPGRI kodulehel oleva jooksva ja nende poolt saadetud kirjalike materjalidega.

 

TEEMA RAAMES ILMUNUD PUBLIKATSIOONIDE NIMEKIRI

1. Kotkas, K. Influence of culture medium composition on in vitro preservation of potato varieties by means of meristemplants. Proceedings of EAPR Agronomy section meeting, Brasov, 2004, pp. 97-108. ISSN: 1016-4790

2. Kotkas, K. Preservation in vitro and evaluation of potato genetic resources in Estonia. Abstracts of International Conference “Plant tissue culture: from theory to pactice”, Latvia, 2004, p. 30

3. Vasar, V. Application of antioxidants in rooting of sweet chery (Prunus avium L.) microshoots. Abstracts of International Conference “Plant tissue culture: from theory to pactice”, Latvia, 2004, p. 46

4. Rosenberg, V., Kotkas, K., Särekanno, M. Efektiivne meetod seemnekartuli algmaterjali paljundamiseks. EPMÜ Teadustööde kogumik Agronoomia 2004, 219, Tartu, 2004, lk: 64-66, ISSN 1406-4049

5. Särekanno, M. The factors affecting the productivity of potato meristemplants. Abstracts of International Conference “Plant tissue culture: from theory to pactice”, Latvia, 2004, p. 47

6. 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. 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:

Andesr Vaasa - The 29th Nordic/Baltic Postgraduate Course in Plant Breeding “In Vitro Culture and Plant Breeding” 3-9 märts, 2003, Leedu.

Teostaja esindaja: Katrin Kotkas

Allkiri:

Kuupäev:  15.11.2020

Asutuse juht: Katrin Kotkas           

Allkiri:

Kuupäev:  15.11.2020

Tellija esindaja:

Allkiri:

Kuupäev: