TITULNÍ LIST Podpora tvorby rostlinných genotypů s vysokou rezistencí k biotickým i abiotickým faktorům a diferencovanou kvalitou obilovin včetně kukuřice, malých zrnin, olejnin, luskovin, brambor, pícnin, zelenin, chmele, révy vinné a ovocných dřevin Podprogram Tvorba genotypů s vysokou rezistencí k biotickým a abiotickým faktorům a diferencovanou kvalitou obilovin včetně kukuřice, malých zrnin, olejnin, luskovin, brambor, pícnin, zelenin, chmele, révy vinné a ovocných dřevin. Název projektu Vytvoření samoopylených linií kukuřice Zea mays, L. a ověření jejich kombinační schopnosti v hybridních křížencích včetně stanovení rezistence k významným chorobám a škůdcům, negativně ovlivňujícím výnosový potenciál hybridů kukuřice. ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA PROJEKTU DOTAČNÍHO TITULU 3.d ZA ŘEŠENÍ V LETECH 2008-2013 Květen 2014 CEZEA šlechtitelská stanice, a. s. Zpracoval : RNDr. Jaroslav Poruba, CSc. a řešitelský tým
1.1. Název projektu : Podpora tvorby rostlinných genotypů s vysokou rezistencí k biotickým i abiotickým faktorům a diferencovanou kvalitou obilovin včetně kukuřice, malých zrnin, olejnin, luskovin, brambor, pícnin, zelenin, chmele, révy vinné a ovocných dřevin podle Zásad, kterými se stanovují podmínky pro poskytování dotací na základě 2 a 2d zákona č. 252/1997 Sb. o zemědělství 1.2. X aplikovaný výzkum experimentální vývoj 1.3. Podprogram Tvorba genotypů s vysokou rezistencí k biotickým a abiotickým faktorům a diferencovanou kvalitou obilovin včetně kukuřice, malých zrnin, olejnin, luskovin, brambor, pícnin, zelenin, chmele, révy vinné a ovocných dřevin. 1.4. Název projektu Vytvoření samoopylených linií kukuřice Zea mays, L. a ověření jejich kombinační schopnosti v hybridních křížencích včetně stanovení rezistence k významným chorobám a škůdcům, negativně ovlivňujícím výnosový potenciál hybridů kukuřice. 1.5. Anotace projektu Samoopylené linie kukuřice jsou základní jednotkou pro tvorbu hybridů kukuřice. Jejich tvorba z předem známých zdrojů s definovaným genetickým pozadím je prvním a nezbytným krokem k výběru nejlepších samoopylených linií pro následující kombinační křížení. Znalost genetického základu ve spojení se znalostmi o rezistenci těchto výchozích jednotek ke škodlivým činitelům je základním předpokladem pro kombinační křížení a vytváření záměrných kříženců. Z fenotypového projevu těchto kříženců, hybridů kukuřice, týkajícího se výnosových ukazatelů i ostatních důležitých hospodářských vlastností, lze statistickými metodami vyhodnotit a určit ty nejlepší kombinace. Tyto jsou vhodné pro využití k pěstování hybridů kukuřice na zrno, siláž, i pro průmyslové využití kukuřičné biomasy jako alternativního zdroje energie a navíc, ze sledování těchto nejlepších kombinací lze zpětně definovat samoopylené linie s vhodnými vlastnostmi pro další šlechtitelské využití.
2. SKUTEČNOSTI ZA UPLYNULÉ OBDOBÍ 2008-2013 2.1. Projektový tým RNDR. Jaroslav Poruba, CSc. - hlavní šlechtitel Ing. Jeroným Valenta, RNDr. Marie Porubová, Jana Gertnerová, Ing. Josef Veverka, Ing. Libor Slabý 2.1.1 Organizace účastnící se projektu CEZEA šlechtitelská stanice, a.s. 2.1.2 Členové řešitelského týmu v letech řešení : RNDR. Jaroslav Poruba, CSc., Ing. Jeroným Valenta, RNDr. Marie Porubová, Jana Gertnerová, Ing. Josef Veverka, Ing. Libor Slabý Další pracovníci řešitelského týmu : 1. Mainclová Božena 18. Jahodová Vladimíra 2. Turzíková Marie 19. Opluštilová Božena 3. Šturmová Jarmila 20. Mayerová Alžběta 4. Nachtmanová Marie 21. Šafaříková Marie 5. Hanáčková Marie 22. Prachařová Miroslava 6. Veselková Jarmila 23. Škultétyová Lenka 7. Šafaříková Marie 24. Hyclová Věra 8. Ivanová Radka 25. Slabá Jana 9. Blahůšková Ilona 26. Čevelová Jarmila 10. Kučerová Zdenka 27. Paráková Ludmila 11. Brhelová Eva 28. Poruba Leoš 12. Kučerová Petra 29. Sedláček Stanislav 13. Páleníková Anna 30. Kadlec Stanislav 14. Bízová Věra 31. Hrnčíř Josef 15. Kadlecová Anežka 32. Knotek Dušan 16. Beděrová Josefa 33. Chovanec Květoslav 17. Prčíková Jarmila 34. Hubáček Jindřich
2.2 Časový postup prací 2008 Výběr rozpracovaného genetického materiálu v různém stupni samoopylení pro řešení projektu, zpracování botanických rozborů a příprava programu dalšího křížení a zpětného křížení. Z celkového počtu 1.600 genotypů vybráno do posledního stupně samoopylení S6 165 genotypů a do programu testování 101 genotypů 2009 Výsev vybraných genotypů v jednotlivých školkových záhonech pro předepsaný proces křížení a samoopylení a množení, genotypy v programu testování kříženy s testery pro zjištění kombinační schopnosti, sledování uniformity, ranosti a rezistence vůči chorobám a škůdcům v části školek genotypů v jednotlivých generacích samoopylení. Výsevy výnosových zkoušek a jejich sledování genotypů ze kterých byly vybrány zdroje pro další práci. Do posledního stupně samoopylení vybráno 90 genotypů, do programu testování 84 genotypů. 2010 Příprava výsevů školek a výnosových zkoušek s vybranými materiály pro samoopylení, pro křížení i množení obdobně jako v předcházejícím roce. Pokračování selekce genotypů a výběry rostlin pro opylování v jednotlivých částech programu. Do posledního stupně samoopylení vybráno 111 genotypů, do programu testování 38 genotypů. Sledování důležitých vlastností a hodnocení vývoje genotypů vybraných v roce 2008 ve výnosových zkouškách. Vyhodnocení výnosových zkoušek a výběr genotypů pro opakované zkoušení v následujícím roce. 2011 Příprava výsevů školek a výnosových zkoušek s vybranými materiály pro samoopylení, pro křížení i množení obdobně jako v předcházejícím roce, včetně zapracování materiálů ze zimní generace do programu projektu. Sledování důležitých vlastností a hodnocení vývoje genotypů vybraných v roce 2009 ve výnosových zkouškách. Vyhodnocení výnosových zkoušek a výběr genotypů pro opakované zkoušení v následujícím roce včetně vyhodnocení výsledků a vlastností genotypů ve druhém roce zkoušení /genotypů vybraných v r. 2008/. Do posledního stupně samoopylení vybráno 52 genotypů, do programu testování 97 genotypů. 2012 Po kategorizace botanických rozborů příprava výsevů školek a výnosových zkoušek s vybranými materiály pro samoopylení, pro křížení i množení obdobně jako v předcházejícím roce, včetně pokračování zapracování materiálů ze zimní generace do programu projektu. Sledování důležitých vlastností a hodnocení vývoje genotypů vybraných v roce 2010 ve výnosových zkouškách. Vyhodnocení výnosových zkoušek a výběr genotypů pro opakované zkoušení v následujícím roce včetně vyhodnocení výsledků a vlastností genotypů ve druhém roce zkoušení /genotypů vybraných v r. 2009/. Do posledního stupně samoopylení vybráno 136 genotypů, do programu testování 40 genotypů.
2013 Sumarizace a vyhodnocení vytvořených genetických zdrojů pokračováním vyhodnocením botanických rozborů, přípravou výsevů školek a výnosových zkoušek s vybranými materiály pro samoopylení, pro křížení i množení obdobně jako v předcházejícím roce, zahrnutí materiálů ze zimní generace do programu projektu. Sledování důležitých vlastností a hodnocení vývoje genotypů vybraných v roce 2011 ve výnosových zkouškách. Vyhodnocení výnosových zkoušek a výběr genotypů pro opakované zkoušení v následujícím roce včetně vyhodnocení výsledků a vlastností genotypů ve druhém roce zkoušení /genotypů vybraných v r. 2010/. Pro následující práci do posledního stupně samoopylení vybráno 196 genotypů, do programu testování 60 genotypů. Zpracování šlechtitelské dokumentace a inventarizace vytvořených genetických zdrojů a z nich vytvořených samoopylených linií. 2.2.1. Aktivity uskutečněné Ve všech letech řešení projektu byly provedeny výsevy šlechtitelských školek pro proces samoopylení, záměrného zpětného křížení, testování i množení. Podobně byly založeny výnosové zkoušky pro ověření kombinační schopnosti kříženců vzniklých z vytvářených genetických zdrojů. Pro urychlení tvorby samoopylených linií byly některé materiály zaslány do zimní generace, kde byly prováděny předem stanovené úkoly dle šlechtitelského programu. V jednotlivých letech byly prováděny selekce a sledování ranosti, rezistence vůči chorobám a škůdcům a dalších důležitých vlastností, včetně tvorby pylu a tvorby palic z pohledu vhodnosti genotypů pro semenářské účely. Výnosové zkoušky byly sklizeny a vyhodnocovány statistickými metodami a nejlepší kombinace genotypů byly opakovaně ověřovány druhým rokem pro posouzení stability výnosových a jiných charakteristik v různých klimatických různých letech. V každém roce byl získaný genetický materiál zpracován standardními šlechtitelskými postupy byl a vytvořen seznam vybraných genetických zdrojů jakož i seznam vytvořených samoopylených linií. Nejlepší a nejlépe kombinující samoopylené linie slouží jednak jako genetický zdroj pro tzv. druhý cyklus vylepšování již existujících linií, jednak pro příbuzenské křížence se zřetelem na ranost a produktivitu tvorby zrn v palicích a také pro záměrné křížení do finálních kombinací při tvorbě hybridů kukuřice. V průběhu řešení projektu bylo každoročně technicky opyleno od 40.000 do 45.000 rostlin, bylo postupně vytvořeno a použito od 1.200 do 1.600 genetických zdrojů které se podílely na vzniku celkem 554 unifrormních genotypů v generaci S6 z nichž 360 bylo použito pro vyhodnocení kombinační schopnosti. Vybrané genotypy které byly nakříženy s testery do hybridních kombinací byly sledovány a vyhodnoceny ve výnosových zkouškách, které byly zakládány v každém roce řešení projetu, což představuje ročně od 14.000 do 15.000 pokusných parcelek.
Veškerá dokumentace je přehledně vedena ve společnosti CEZEA- šlechtitelská stanice, a. s., která je jediným pracovištěm v České republice zabývající se vytvářením genetických zdrojů a na jejich základě tvorbou samoopylených linií, které jsou základní jednotkou pro tvorbu hybridů kukuřice. Šlechtitelský materiál byl v případě zájmu bezplatně poskytnut zájemcům z řad vysokých škol zabývajících se kukuřicí pro výzkumné účely těchto pracovišť, případně pro diplomové či disertační práce absolventů těchto ústavů. Výše uvedené genotypy, kříženci i testování, stejně jako vegetační sledování a výběry jsou přesně evidovány ve šlechtitelské dokumentaci. 2.2.1. Aktivity neuskutečněné Všechny plánované úkony v rámci projektu byly provedeny. V případě špatných klimatických podmínek byly některé výnosové zkoušky vysety znovu v následujícím roce. Nedošlo k neuskutečnění záměru projektu. 2.3. Náklady Příloha č. 1. 2.4. Přehled změn které nastaly v průběhu řešení K žádným zásadním změnám v průběhu řešení nedošlo. 3. Výsledek řešení výzkumného programu a zpřístupněné výsledky řešení Výsledkem projektu jsou uniformní jednotky, samoopylené linie ze známým genetickým pozadím, selektované z hlediska ranosti, odolnosti vůči chorobám a škůdcům a z hlediska dalších důležitých vlastností které přinášejí do hybridních kombinací / stravitelnost apod. / s ověřenou kombinační schopností. Během řešení programu byly s výsledky řešení seznamováni zájemci na seminářích pořádanými vysokými školami, výzkumnými ústavy, ČMŠSA i řešitelem při příležitosti polních dnů v areálu pracoviště i na mnohých místech ČR. Zájemcům z řad odborné veřejnosti řešitelské pracoviště poskytne veškeré informace jakož i semenný materiál vytvořených samoopylených linií.
3.1. Komentář V Příloze č. 2. jsou uvedeny soubory vytvořených samoopylených linií. Celkem tento soubor tvoří 360 linií. V tabulce jsou uvedeny jen pracovní názvy vytvořených genotypů, ve šlechtitelské dokumentaci řešícího pracoviště jsou přehledně vedeny údaje o každém vytvořeném genotypu a jeho vlastnostech. Fyzicky je soubor linií uchováván v přiměřeném množství pro využití zájemcům z řad odborné veřejnosti. V rámci projektu bylo dále vytvořeno dalších 294 genotypů, které po ověření kombinační schopnosti mohou doplnit výše uvedený soubor samoopylených linií. 3.2. Tabulkový výstup výzkumného programu Příloha č. 2. Za řešitelský tým : RNDr. Jaroslav Poruba, CSc.
Příloha č. 1 Náklady na řešení projektu v letech 2008-2013 Název projektu : Vytvoření samoopylených linií kukuřice Zea mays, L. a ověření jejich kombinační schopnosti v hybridních křížencích včetně posouzení rezistence k významným chorobám a škůdcům, negativně ovlivňujícím výnosový potenciál hybridů kukuřice rok 2008 2009 2010 2011 2012 2013 CELKEM Materiálové nákady 396 088 790 088 571 514 2 035 966 1 354 702 607 052 5 755 410 Osobní náklady 3 509 400 6 175 001 6 819 822 5 642 540 5 710 866 4 266 277 32 123 906 Ostatní náklady 1 815 924 4 391 187 5 147 948 3 132 369 2 831 986 2 886 224 20 205 638 CELKEM 5 721 412 11 356 276 12 539 284 10 810 875 9 897 554 7 759 553 58 084 954 Obdržená dotace 4 080 000 5 812 500 5 512 500 2 957 250 2 979 000 2 948 850 24 290 100
Příloha č. 2 3.2. Tabulkový výstup výzkumného programu Název projektu : Vytvoření samoopylených linií kukuřice Zea mays, L. a ověření jejich kombinační schopnosti v hybridních křížencích včetně posouzení rezistence k významným chorobám a škůdcům, negativně ovlivňujícím výnosový potenciál hybridů kukuřice Tabulka č. 1 Přehled výsledků řešení výzkumných programů v rámci dotačního titulu 3.d. Žadatel o podporu z dotačního titulu 3.d. Podpora tvorby rostlinných genotypů Řešený výzkumný program v rámci dotačního titulu 3.d. podle části D. Zásad Výsledek řešení výzkumného programu Zpřístupněný výsledek řešení výzkumného programu CEZEA - šlechtitelská stanice, a.s. Vytvoření samoopylených linií kukuřice Zea mays, L. a ověření jejich kombinační schopnosti v hybridních křížencích včetně stanovení rezistence k významným chorobám a škůdcům, negativně ovlivňujícím výnosový potenciál hybridů kukuřice. Samoopylené linie : celkem 360 testovaných genotypů : CE9001 - CE9039, CE9101 - CE9163 CE1001 - CE1037, CE 1101 - CE1147 CE11001 - CE11014, CE11101 - CE11121 CE12001 - CE12010, CE12101 - CE12157 CE13001 - CE13007, CE13101 - CE13123 soubor 294 uniformních genotypů před testováním na kombinační schopnost S výsledky kombinačních křížení byli zájemci průběžně seznamováni na seminářích a prezentacích řešitele. Línie jsou kategorizovány dle typů na flint a dent a v rámci tohoto rozdělení na Iodent, Stiff Stalk, BSSS, B14 a B73. Vzhledem k rozsahu informací veškeré údaje o vytvořených liniích - genetické původy, vlastnosti, výsledky kombinačních křížení a další údaje o ranosti, rezistenci, pevnosti stébla apod. jsou zájemcům z řad odborné veřejnosti k dispozici ve šlechtitelské dokumentaci řešitele. Osiva jsou uchovávána v genobance společnosti CEZEA.