Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Obrana doktorskog rada :: Marko Maričević, mag. ing. agr.

Datum održavanja:

Dialelna analiza otpornosti ozime pšenice na fuzarijski palež klasa (Fusarium spp.)
Četvrtak, 28.11.2019. :: 12:00 :: Velika vijećnica

Povjerenstvo za obranu doktorskog rada:

  • Prof. dr. sc. Jerko Gunjača, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
  • Doc. dr. sc. Ivanka Habuš Jerčić, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
  • Dr. sc. Valentina Španić, znanstvena savjetnica u trajnom zvanju, Poljoprivredni institut Osijek

Mentor

  • Prof. dr. sc. Hrvoje Šarčević, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Sažetak

Fuzarijski palež klasa (FHB) je jedna od najdestruktivnijih gljivičnih bolesti pšenice diljem svijeta. Bolest uzrokuje smanjenje uroda zrna te negativno utječe na svojstva kvalitete. Fusarium vrste proizvode i mikotoksine koji su štetni za zdravlje ljudi i životinja, a najzastupljeniji su deoksinivalenol (DON) i zearalenon (ZEN). Najučinkovitija metoda u borbi protiv FHB je stvaranje otpornih genotipova. Dialelnom analizom dobivamo informacije o općim i specifičnim kombinacijskim sposobnostima pojedinih roditelja kao i informaciju o prirodi djelovanja gena na testirano svojstvo. Cilj ovoga istraživanja je bio kroz dialelno križanje procijeniti heritabilnost te opće (GCA) i specifične (SCA) kombinacijske sposobnosti odabranih roditelja na FHB, a kod F1 križanaca utvrditi heterozis u odnosu na prosjek roditelja (MPH) te u odnosu na boljeg roditelja (BPH). Između testiranih svojstava cilj je bio odrediti korelacije, dok se sjetvom kontrolnog pokusa bez umjetne inokulacije željelo utvrditi smanjenje vrijednosti agronomskih svojstva nastalih uslijed umjetne inokulacije. U istraživanje je uključeno osam homozigotnih roditelja koji se razlikuju u otpornosti na FHB i njihovih 28 F1 potomstava proizvedenih prema shemi dialelnog križanja bez reciproka. Istraživanje se provodilo na lokaciji Botinec tijekom tri uzastopne godine u dva odvojena pokusa od kojih je jedan bio u uvjetima umjetne inokulacije gljivom vrste F. graminearum, a drugi u uvjetima prirodne infekcije gljivama iz roda Fusarium (kontrola). Za procjenu otpornosti genotipova na FHB koristili smo ocjenu intenziteta zaraze klasa (VRI) i intenziteta zaraze zrna (FDK). Također, praćena su agronomska svojstva u oba pokusa, a na uzorcima iz umjetne inokulacije određen je sadržaj mikotoksina, DON-a i ZEN-a. Analizom varijance za umjetnu inokulaciju utvrđen je signifikantan učinak genotipa za svojstva vezana za otpornost na FHB kao što su VRI, FDK, sadržaj DON-a i sadržaj ZEN-a, što upućuje na veliku genetsku varijabilnost testiranih genotipova za navedena svojstva. Utvrđeni su signifikantni GCA i SCA učinci za sva svojstva povezana s otpornosti genotipova. Signifikantan GCA ukazuje na važnost aditivnog učinka gena u kontroli otpornosti na FHB, dok signifikantan SCA ukazuje na postojanje dominacijskog ili epistatičnog učinka gena kod pojedinih kombinacija križanja. Visoke negativne vrijednosti za GCA za svojstva povezana s otpornosti na FHB kod pojedinih roditelja ih čine perspektivnim za kombinacijska križanja provedena s ciljem poboljšanja otpornosti na FHB. Aditivna komponenta varijance je u oba tipa infekcije za sva svojstva bila znatno viša u odnosu na dominacijsku varijancu pa se može očekivati da se izborom otpornih roditelja može osigurati dobra otpornost na FHB. Negativni MPH za VRI u umjetnoj inokulaciji utvrđen je kod 22 od 28 križanaca, a negativni BPH kod 6 križanaca. Za FDK negativni MPH zabilježen je kod svih 28 križanaca, a negativni BPH kod 15 križanaca. Negativni MPH za sadržaj DON-a je utvrđen kod 26 od 28 križanaca, a negativni BPH kod 6 križanaca, dok je negativni MPH za sadržaj ZEN-a utvrđen kod 26 od 28 križanaca, a negativni BPH kod 10 križanaca. Utvrđeni negativni heterotični učinci daju perspektivu za povećanje otpornosti na FHB putem klasičnog oplemenjivanja pšenice stvaranjem novih sorata, a svakako u oplemenjivanju hibridne pšenice. Visoke pozitivne korelacije u uvjetima umjetne inokulacije u provedenom istraživanju utvrđene su između svih svojstava povezanih s otpornosti na FHB. Visoke negativne korelacije u uvjetima umjetne inokulacije utvrđene su između svojstava vezanih za otpornost na FHB i uroda zrna te komponenti uroda zrna kao što su masa 1000 zrna, hektolitarska masa i masa zrna po klasu. Također, u provedenom istraživanju utvrđene su vrlo visoke negativne korelacije između visine genotipova i svojstava povezanih s otpornosti FHB, što upućuje na veću otpornost viših genotipova. Utvrđeno je prosječno smanjenje uroda od 27,2% u uvjetima umjetne inokulacije u odnosu na prirodne uvjete, dok je smanjenje mase 1000 zrna iznosilo 10,9%, mase zrna po klasu 22,4%, hektolitarske mase 10,5%, te broja zrna po klasu 13,5%.

Ključne riječi: korijen, list, minerali, antioksidacijska aktivnost, polifenoli