Krzysztof Treder
Cele projektu badawczego potatoMETAbiome „Wykorzystanie interakcji ziemniak-mikrobiom do opracowania strategii zrównoważonej hodowli i produkcji ziemniaka” Ziemn. Pol. 2019, 3: 3-6, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Projekt został opracowany przez konsorcjum złożone z instytucji naukowych z sześciu krajów UE, w tym z Polski. Konsorcjum kieruje prof. Joana Falcao Salles z Uniwersytetu w Groningen w Holandii. Projekt uzyskał finansowanie z unijnego konkursu SusCrop-ERA-NET. W jego ramach podjęte zostaną prace nad opracowaniem systemu uprawy ziemniaka, w którym istotnie obniżony będzie poziom stosowania sztucznych nawozów i chemicznych środków ochrony roślin, dzięki selekcji odmian ziemniaka efektywnie współpracujących z korzystną mikroflorą glebową. Realizacja projektu i jego sukces będą miały istotny wpływ na
obniżenie kosztów produkcji ziemniaka oraz na dobrostan organizmów żyjących w glebie i wodzie, a także na zdrowie ludzi.
Słowa kluczowe: mikrobiom, rolnictwo zrównoważone, ziemniak
Goals of the research project potatoMETAbiome „Harnessing the potato-microbiome interactions for development of sustainable breeding and production strategies”
Abstract
The consortium, composed of scientific institutions from six EU countries, including Poland, has prepared the „potatoMETAbiome” project, funded by the SusCrop-ERA-NET. Prof. Joana Falcao Salles from the University of Groningen in the Netherlands heads the project. Within its framework, work will be undertaken to develop a potato growing system, in which the use of artificial fertilizers and chemical plant protection products will be significantly reduced thanks to the selection of potato cultivars effectively cooperating with beneficial soil microflora. The implementation of the project and its success will have a significant impact on the reduction of potato production costs and the well-being of organisms living in soil and water, as well as on human health.
Keywords: microbiome, potato, sustainable agriculture
Joanna Piskorz, Agnieszka Przewodowska, Dorota Michałowska
Charakterystyka i ocena odmian w kolekcji polowej ziemniaka tetraploidalnego
Ziemn. Pol. 2019, 3: 7-10, il., abstr., streszcz.
Streszczenie
Utrzymywanie zasobów genowych tetraploidalnych form ziemniaka w kolekcji polowej odbywa się poprzez założenie doświadczenia poletkowego z odmianami w okresie wegetacji w dwóch powtórzeniach po 10 krzaków. Głównym celem jest ochrona przed utratą zasobów poprzez utrzymywanie ich w stanie żywym w warunkach ex situ, charakterystyka i ocena oraz udostępnianie nowej puli genetycznej ziemniaka tetraploidalnego. Corocznie kolekcja powiększa się o nowe odmiany polskie i zagraniczne. Wszystkie wysadzone odmiany podlegają charakterystyce i dokładnej ocenie. Zebrane materiały oceniane są pod względem cech botanicznych (łodyga, liść, kwiatostan i owoc) oraz morfologicznych (kolor skórki, miąższu, kształt bulw, głębokość oczek). Odmiany wyróżniające się ocenianymi cechami zostają wprowadzone do długoterminowego przechowywania w postaci roślin in vitro do banku genów w oddziale IHAR-PIB w Boninie. Informacje o nich są przekazywane do Kuratora centralnej bazy danych, który wprowadza je do systemu EGISET.
Słowa kluczowe: baza danych, charakterystyka, kolekcja polowa, ocena, system EGISET, ziemniak
Characteristic and evaluation of cultivars in the tetraploid potato collection
Abstract
Maintaining genetic resources of tetraploid potatoes in the field collection takes place by growing potato cultivars in two replicates during the growing season. Each replicate consists of ten bushes of each cultivar. The main objective of keeping the collection alive in ex-situ conditions is to prevent the loss of genetic resources. Moreover, the collection is also characterized and evaluated. Additionally, it provides a new gene pool of tetraploid potato. That is because new Polish and foreign varieties enrich the collection each year. All planted cultivars are subject to characteristics and accurate assessment. Collected materials are
evaluated in terms of botanical characteristics (stem, leaf, inflorescence, and fruit) and morphological (skin color, flesh color, tuber shape, eye depth). Cultivars distinguished by the assessed features are introduced into long-term storage in the form of in vitro plants to the Gen Bank in the Bonin Research Center of IHAR-PIB. The information about new accessions is transferred to the Curator of the central database, which introduces it to the EGISET system.
Keywords: characteristics, database, EGI-SET system, evaluation, field collection, potato
Dorota Michałowska, Agnieszka Przewodowska, Joanna Piskorz, Oksana Olejnik
Zastosowanie kultur tkankowych w mikrorozmnażaniu ziemniaka
Ziemn. Pol. 2019, 3: 11-15, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Mikrorozmnażanie oznacza rozmnażanie wegetatywne roślin w kulturach in vitro i pozwala na otrzymanie dużej ilości genetycznie identycznych roślin w stosunkowo krótkim czasie. Efektywność mikropropagacji zależy od wielu czynników, takich jak skład pożywki, rodzaj eksplantatu, genotyp itp. Do najczęściej stosowanych podłoży hodowlanych należy pożywka Murashige i Skooga (1962), która zawiera optymalne składniki mineralne i organiczne. Warunkiem upowszechnienia metody mikro-rozmnażania ziemniaka jest posiadanie zdrowego materiału wyjściowego. Bank genów roślin ziemniaka in vitro w Boninie gromadzi i przechowuje materiały wyjściowe oraz udostępnia je placówkom hodowlanym i badawczym do dalszego rozmnażania.
Słowa kluczowe: in vitro, mikrorozmnażanie, pożywka hodowlana, totipotencja, ziemniak
Application of tissue cultures in potato micropropagation
Abstract
Micropropagation means vegetative reproduction of plants as in vitro cultures. This technique facilitates the production of a large number of genetically identical plants in a relatively short time. Efficacy of micropropagation depends on many factors, including among other nutrient composition, type of explant, and genotype. The most commonly used culture media is Murashige and Skooga (1962), which contains optimal mineral and organic components. A prerequisite for popularizing the method of potato micropropagation is to have healthy source plants. Potato Gene Bank in Bonin Research Center of IHAR-PIB collects and stores starting materials as in vitro plants and makes them available to breeding and research facilities for further reproduction.
Keywords: culture medium, in vitro, micropropagation, potato, totipotence
Krzysztof Treder
Biologia i diagnostyka wirusa Y ziemniaka
Ziemn. Pol. 2019, 3: 16-26, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Wirus Y ziemniaka (Potato virus Y, PVY) jest typowym przedstawicielem rodzaju Potywirus, należącego do rodziny Potyviridae. Wirus przenoszony jest głównie przez mszyce w sposób nietrwały i niekrążeniowy, choć może rozprzestrzeniać się wraz z sokiem przez uszkodzenia
mechaniczne, przez szczepienie, jak również z wodą. PVY jest obecnie najważniejszym wirusem infekującym ziemniaki. Stanowi poważny problem również w uprawach pomidora, papryki i tytoniu. Od kilku dekad populacja wirusa ulega dynamicznym zmianom. Pojawiają się nowe, rekombinowane szczepy, które wywołują łagodne, trudne do wykrycia objawy na roślinach lub występują bezobjawowo. Często indukują nekrozy na bulwach, przyczyniając
się do pogorszenia jakości plonu, a nawet jego dyskwalifikacji. Dlatego z praktycznego punktu widzenia istotne jest wykrywanie wirusa w bardzo niskich koncentracjach i identyfikowanie szczepów powodujących nekrozy bulw. Tradycyjnie do tego celu stosuje się test biologiczny na roślinach ziemniaka o znanym podłożu genetycznym oraz na tytoniu (Nicotiana tabacum), uzupełniony o test immunologiczny ELISA różnicujący serotypy O i N wirusa. Metody molekularne oparte na RT-PCR umożliwiają bardziej specyficzną identyfikację szczepów genetycznych. Jednoczesne wykrycie wirusa i rozróżnienie jego serotypów umożliwia test oparty na izotermicznej amplifikacji kwasów nukleinowych techniką RT-LAMP.
Słowa kluczowe: ELISA, RT-LAMP, RT-PCR, wirus Y ziemniaka, ziemniak
Biology and diagnostics of potato virus Y
Abstract
Potato virus Y (PVY) is a type member of the genus Potyvirus, belonging to the Potyviridae family. The virus is transmitted mainly by aphids in a nonpersistent and noncirculative mode, although it can spread with plant sap through mechanical damage, by grafting and with water. PVY is currently the most crucial virus that infects potatoes. The virus also causes a severe threat in tomato, pepper, and tobacco crops. The virus population has changed dynamically during the last four decades. New, recombinant strains appeared that cause mild, severe to detect symptoms on plants or are asymptomatic. At the same time, they often induce tuber necrosis, contributing to crop disqualification. Therefore, from a practical point of view, it is essential not only to detect the virus but also to identify strains that cause tuber necrosis. Traditionally, necrotic and nonnecrotic strains are differentiated on indicator plants in combination with an immunoassay detecting virus O and N serotypes. Molecular methods based on RT-PCR allow more specific identification of genetic strains. Additionally,
simultaneous detection of the virus i differentiation of its serotypes is enabled by a test RT- LAMP – a combination of reverse transcription of RNA to cDNA with isothermal nucleic acid amplification.
Keywords: ELISA, potato, potato virus Y, RT-LAMP, RT-PCR
Janusz Urbanowicz
Desykacja plantacji ziemniaka
Ziemn. Pol. 2019, 3: 26-30, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Desykacja, czyli niszczenie naci, przygotowuje plantację do zbioru, chroni bulwy przed zarazą ziemniaka, a na plantacjach nasiennych chroni bulwy przed infekcjami wirusowymi. Nać można niszczyć metodą mechaniczną, chemiczną i mechaniczno-chemiczną. Najkorzystniejsza jest mechaniczno-chemiczna, gdyż zapewnia równomierne zasychanie naci, nie dopuszczając do jej odrostów. Obecnie zarejestrowanych jest 13 desykantów do stosowania w ziemniaku, opartych na 4 substancjach aktywnych. Mimo niskich kosztów i szybkiego efektu zasychania naci nie należy stosować do desykacji herbicydów opartych na glifosacie, gdyż może to powodować uszkodzenia bulw potomnych, a w konsekwencji braki wschodów.
Słowa kluczowe: desykanty, niszczenie naci, ziemniak
The desiccation of potato plantation
Abstract
Desiccation, meaning the destruction of the haulms, prepares the plantation for harvesting, protects the tubers against the late blight of potato, and on seed fields, it protects the tubers against viral infections. There are mechanical, chemical, and mechanical-chemical methods of potato haulm destruction. The last process is most beneficial because it ensures even drying of plants, and prevents regrowth. Currently, thirteen registered desiccants act on four active compounds. Despite the low costs and fast-drying effect, desiccation should not apply glyphosate-based herbicides. These preparations may cause damage to the offspring tubers, and in consequence, the failure of emergence.
Keywords: desiccants, destruction of crops, potato
Jerzy Osowski
Nieinfekcyjne choroby bulw – przyczyny występowania, objawy i sposoby ograniczania
Ziemn. Pol. 2019, 3: 31-44, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Obserwowane od kilku lat zmiany klimatu (fale upałów, susze, intensywne opady) powodują wzrost częstotliwości występowania objawów chorobowych wywoływanych nie przez patogeny, ale przez czynniki abiotyczne. Nie wywołują one epidemii, lecz uszkodzenia są na tyle duże, że mogą czasami nabierać znaczenia ekonomicznego. Do takich chorób należą rdzawa plamistość miąższu i brunatna pustowatość bulw, które stanowią poważne wady
bulw przeznaczonych na frytki i chipsy. Często konsekwencją występowania wad wywołanych czynnikami nieinfekcyjnymi są także zaburzenia związane z gromadzeniem skrobi, dodatkowo eliminując możliwość wykorzystania bulw w tym kierunku.
Słowa kluczowe: abiotyczne czynniki chorobotwórcze, brunatna pustowatość, czernienie, rdzenia miąższu, dzieciuchowatość, powiększenie przetchlinek, rdzawa plamistość, wtórny wzrost, zazielenienie, ziemniak
Non-infectious tuber diseases – causes of occurrence, symptoms, and means of prevention
Abstract
Climate changes observed for several years (heat waves, droughts, intense rainfalls) cause an increase in the frequency of disease symptoms caused not by pathogens, but by abiotic factors. They do not cause epidemics, but the damage is so high that they can sometimes become economically significant. Such diseases include a hollow heart with internal browning and blackheart, which are severe defects of tubers intended for French fries and chips. Often the consequence of defects caused by non-infective agents are also disorders related to starch accumulation, additionally eliminating the possibility of using tubers in this direction.
Keywords: abiotic disorder factors, blackheart, enlargement of lenticels, hollow heart with internal browning, internal heat necrosis, secondary growth, secondary tubers, potato, tuber greening
Jerzy Osowski
Nieinfekcyjne choroby bulw – przyczyny występowania, objawy i sposoby ograniczania
Ziemn. Pol. 2019, 3: 31-44, il., bibliogr., abstr., streszcz.
Streszczenie
Obserwowane od kilku lat zmiany klimatu (fale upałów, susze, intensywne opady) powodują wzrost częstotliwości występowania objawów chorobowych wywoływanych nie przez patogeny, ale przez czynniki abiotyczne. Nie wywołują one epidemii, lecz uszkodzenia są na tyle duże, że mogą czasami nabierać znaczenia ekonomicznego. Do takich chorób należą rdzawa plamistość miąższu i brunatna pustowatość bulw, które stanowią poważne wady
bulw przeznaczonych na frytki i chipsy. Często konsekwencją występowania wad wywołanych czynnikami nieinfekcyjnymi są także zaburzenia związane z gromadzeniem skrobi, dodatkowo eliminując możliwość wykorzystania bulw w tym kierunku.
Słowa kluczowe: abiotyczne czynniki chorobotwórcze, brunatna pustowatość, czernienie, rdzenia miąższu, dzieciuchowatość, powiększenie przetchlinek, rdzawa plamistość, wtórny wzrost, zazielenienie, ziemniak
Non-infectious tuber diseases – causes of occurrence, symptoms, and means of prevention
Abstract
Climate changes observed for several years (heat waves, droughts, intense rainfalls) cause an increase in the frequency of disease symptoms caused not by pathogens, but by abiotic factors. They do not cause epidemics, but the damage is so high that they can sometimes become economically significant. Such diseases include a hollow heart with internal browning and blackheart, which are severe defects of tubers intended for French fries and chips. Often the consequence of defects caused by non-infective agents are also disorders related to starch accumulation, additionally eliminating the possibility of using tubers in this direction.
Keywords: abiotic disorder factors, blackheart, enlargement of lenticels, hollow heart with internal browning, internal heat necrosis, secondary growth, secondary tubers, potato, tuber greening