AKTUALNY STAN WIEDZY Z ZAKRESU GENETYKI WAŻNIEJSZYCH ROŚLIN SADOWNICZYCH I ZASTOSOWANIE JEJ W PRAKTYCE
Autor
Kamila Bokszczanin, Andrzej A. Przybyła
Strony
3–15
Słowa kluczowe
rośliny sadownicze, badania molekularne, hodowla
Streszczenie
Pokaż streszczenie
Ostatnie lata przyniosły bardzo szybki rozwój badań molekularnych roślin sadowniczych. Brzoskwinia, z racji swego stosunkowo małego genomu, samopłodności oraz krótkiego okresu juwenilnego, jest jednym z gatunków najlepiej scharakteryzowanych pod względem genetycznym i tym samym stanowi model dla innych gatunków z rodziny Rosaceae. Mapy genomowe, skonstruowane na podstawie markerów molekularnych, stały się w ostatnim dziesięcioleciu jednym z głównych narzędzi badania cech ilościowych. Identyfikacja genów o dużym efekcie fenotypowym stwarza możliwość zwiększenia efektywności hodowli przez bezpośrednią selekcję materiału hodowlanego na podstawie markerów blisko sprzężonych ze zidentyfikowanym QTL. Mapowanie QTL za pomocą markerów molekularnych i ulepszanie cech ilościowych to ważne cele w programach hodowlanych. Dla roślin sadowniczych, szczególnie dla drzew owocowych, opracowanie nowych technik molekularnych, które pozwalają na wczesną selekcję siewek posiadających wartościowe cechy, jest zadaniem priorytetowym, gdyż umożliwiają one selekcję o kilka lat wcześniej niż w przypadku hodowli klasycznej.
W pracy badano dwa szczepy grzybów strzępkowych z rodzaju Trichoderma w kierunku syntezy zewnątrzkomórkowych enzymów celulo- i ksylanolitycznych. W tym celu prowadzono hodowle wstrząsane z udziałem badanych mikroorganizmów w podłożu Mandelsa-Sternburga, gdzie głównym źródłem węgla były odpadowe kaczany kukurydziane. Hodowle prowadzono przez 14 dni, a w otrzymanych płynach pohodowlanych mierzono aktywność FP-az, CMC-az i ksylanaz oraz poziom pH. Aktywność badanych hydrolaz była uzależniona od ilości glukozy stanowiącej dodatkowe źródło węgla oraz od stężenia jonów wodorowych, a maksimum ich syntezy przypadało na 10–14 dobę hodowli. Stwierdzono także, że poziom ksylanaz kilkakrotnie przewyższał aktywność pozostałych enzymów, a najwyższa ich aktywność syntetyzowanych przez T. harzianum T33 wyniosła 72,2 nKat·cm-3.
Porównano parametry kinetyki wzrostu oraz efektywności biosyntezy kwasu cytrynowego przez szczep Yarrowia lipolytica Wratislavia K1 z czystego glicerolu, glicerolu odpadowego, glukozy oraz mieszaniny glicerolu i glukozy w hodowlach okresowych. Stosowano dwa rodzaje mieszanin, jedną z czystym glicerolem, a drugą z odpadowym. Najwyższą wydajność wzrostu (YX/S=0,6 g∙g-1) stwierdzono w obecności glukozy jako źródła węgla. W hodowli z czystym glicerolem uzyskano natomiast najwyższe stężenie (37,5 g·dm-3) i wydajność kwasu cytrynowego (YtCA=0,37 g·g-1). We wszystkich procesach hodowlanych tworzone były alkohole cukrowe, takie jak erytrytol i mannitol. Najwięcej tych polioli otrzymano w hodowli z czystym glicerolem, odpowiednio 19,3 g·dm-3 i 10,1 g·dm-3.