ZESPÓŁ PRACOWNI BADAWCZO-WDROŻENIOWYCH REALIZACJA ZADAŃ Małgorzata Pałucka Spotkanie Regionalnych Genetyków LBG Kostrzyca, 25.10.2007 r.

PRACOWNIA KRIOKONSERWACJI POZYSKANIE NASION Q.robur, Q.petraea, F.sylvatica DLA PRACOWNI KRIOKONSERWACJI. UZASADNIENIE GROMADZENIA, WYTYCZNE, PŁATNOŚCI.

Q.robur i Q.petraea UZASADNIENIE GROMADZENIA Konieczność zachowania zasobów genowych ze względu na zamieranie drzewostanów dębowych w Europie. Brak zgromadzonego materiału nasiennego Q. robur i Q.petraea w LBG Kostrzyca. Nasiona należą do kategorii „recalcitrant”, dlatego nie można ich długoterminowo przechowywać w chłodni w klasyczny sposób (poziom wilgotności, przy którym zamierają żołędzie to ok. 35%).

Q.robur i Q.petraea UZASADNIENIE GROMADZENIA Dęby obradzają nieregularnie, na wschodzie Europy co 3-8 lat. Gatunek bardzo ważny ze względów przyrodniczych, jak i dla gospodarki leśnej. Ciekły azot jest tanim i bezpiecznym medium do przechowania zasobów genowych dębu szypułkowego i bezszypułkowego.

WYTYCZNE DO ZBIORU NASION QUERCUS (Zachowanie zasobów genowych zagrożonych i ginących gatunków metodami kriogenicznymi w LBG Kostrzyca.Chmielarz,2005) Z WDN oraz drzewostanów zachowawczych z 50 wybranych drzew, po 4 kg zdrowych, nieskiełkowanych żołędzi z każdego drzewa. Z drzew matecznych osobno po 4 kg zdrowych, nieskiełkowanych żołędzi z każdego drzewa. Żołędzie powinny być pakowane z każdego drzewa osobno do woreczka raszlowego. Każda partia powinna posiadać etykietę zgodnie z Ustawą z dnia 07 czerwca 2001 Leśnym Materiale Rozmnożeniowym (Dz. U. z 2001 r. nr 73, poz.761).

WYTYCZNE DO ZBIORU NASION QUERCUS Zbioru dokonuje się w latach urodzaju, najczęściej w październiku, z ziemi, pewien czas po opadnięciu pierwszych (zwykle robaczywych) żołędzi. Metody kriogeniczne wymagają nasion w pełni wykształconych, które nie są skiełkowane, uszkodzone mechanicznie, zaatakowane przez owady lub grzyby. Zbioru dokonuje się w sposób, który nie spowoduje uszkodzeń mechanicznych nasion, najlepiej ręcznie, uważając przy przesypywaniu żołędzi do worków lub pojemników.

WYTYCZNE DO ZBIORU NASION QUERCUS Żołędzie po zbiorze poddać należy procesowi spławiania w wodzie, a następnie osuszyć w temp. nie przekraczającej 20ºC. Po zbiorze, żołędzie należy jak najszybciej (tj. w dniu zbioru) umieścić w pomieszczeniach chłodnych, dobrze wentylowanych. W przypadku dłuższego składowania należy 2 razy dziennie przegarniać nasiona.

WYTYCZNE DO ZBIORU NASION QUERCUS Przewożenie żołędzi do LBG Kostrzyca nie powinno trwać dłużej niż jedną dobę. Żołędzie należy transportować w workach jutowych, w workach z siatki plastikowej o drobnych oczkach. W workach o pojemności np. 70 l ilość żołędzi powinna wynosić do ok. 50 l. Worki podczas transportu należy układać na krzyż tak, aby nasiona mogły swobodnie oddychać i nie ulegały zaparzeniu.

PŁATNOŚCI Koszty zbioru i transportu ponosi LBG Kostrzyca. Nadleśnictwo wystawia fakturę w ciągu miesiąca od otrzymania z LBG protokołu dostawy materiału genetycznego, zawierającego informację o masie przyjęcia nasion. W przypadku przesłania nasion firmą kurierską DHL należy podać nasz nr klienta 1240055. Przed wysłaniem należy telefonicznie poinformować LBG o wysyłce nasion. KONTAKT: Małgorzata Pałucka, tel.: (075) 7131597, e-mail: m.palucka@lbg.jgora.pl

WPŁYW POZIOMU WILGOTNOŚCI ŻOŁĘDZI NA ZDOLNOŚĆ KIEŁKOWANIA I WZROST EPIKOTYLI ( Suszka B.,1994) 43,7 100,0 37,3 89,0 88,0 33,4 56,5 51,0 29,5 24,0 20,0 26,7 14,4 22,6 6,0 3,0

NASIONA QUERCUS DOSTARCZONE W 2007 R. LP. POCHODZENIE MASA PRZYJĘTA [KG]/ WILGOTNOŚĆ [%] PO DOCZYSZCZENIU I SPAKOWANIU [KG] ODPAD [KG] 1 Bolesławiec D. Pom. 35 10,3 / 34,71 9,3 1,0 2 D. Pom. 37 8,9 / 35,57 7,7 1,2 3 D. Pom. 38 8,8 / 38,00 8,0 0,8 4 D. Pom. 41 7,7 / 36,41 6,5 5 D. Pom. 68 9,9 / 36,39 7,0 2,9 6 D. Pom. 69 9,4 / 35,96 6,0 3,4 7 D. Pom. 70 4,2 / 37,10 3,1 1,1 8 D. Pom. 84 8,3 / 35,59 2,3

NASIONA QUERCUS DOSTARCZONE W 2007 R. LP. POCHODZENIE MASA PRZYJĘTA [KG]/ WILGOTNOŚĆ [%] PO DOCZYSZCZENIU I SPAKOWANIU [KG] ODPAD [KG] 9 Legnica D. Pom. 1435 4,34 / 36,58 2,3 2,04 10 Legnica D. Pom. 1441 4,46 / 36,83 2,1 11 D. Pom. 1440 4,3 / 36,33 2,2 12 D. Pom. 1572 3,76 / 28,97 3,26 0,5 13 D. Pom. 1439 4,17 / 36,93 1,8 2,37 14 Krotoszyn NAS WYŁ 34,0 / 35,19 14,56 19,44 15 Międzyrzec NAS GOSP 105,0 / 38,30 80,1 24,9 RAZEM 227,53/ 35,92 159,92 67,29

SKAŻENIA OSI ZARODKOWYCH

PRZYCZYNY ZŁEGO STANU OSI ZARODKOWYCH QUERCUS Uszkodzenia mechaniczne nasion podczas zbioru, przechowania wstępnego, transportu, Zbiór nasion zanieczyszczonych np. przelegujących na mokrym, brudnym podłożu, Zbiór nasion (które są potencjalnym źródłem zakażeń dla pozostałych nasion) uszkodzonych przez owady, gryzonie, grzyby. DLATEGO NALEŻY PRZYKŁADAĆ DUŻĄ WAGĘ DO STANU NASION PRZEZNACZONYCH DO PRZECHOWANIA DŁUGOTERMINOWEGO W LN.

REALIZOWANE ZADANIA QUERCUS Kontynuacja badań nad krioprotekcją i zamrażaniem w LN osi zarodkowych i plumul. Krioprotekcja pąków (izolowanych ze sterylnych pędów, wyhodowanych in vitro) oraz ich zamrożenie w LN.

REALIZOWANE ZADANIA QUERCUS HODOWLA IN VITRO PLUMUL PO LN HODOWLA IN VITRO PĘDÓW PO LN

REALIZOWANE ZADANIA QUERCUS Hodowla in vitro mikrosiewek. Hodowla in vitro pędów w celu otrzymania pąków kątowych do dalszych badań.

F.sylvatica UZASADNIENIE GROMADZENIA Orzeszki buka należą do kategorii „intermediate” tj. nie tolerują podsuszenia do wilgotności 5% lub/i tracą żywotność w niskich temperaturach czasie kilku lub kilkunastoletniego przechowania. Nasiona obradzają nieregularnie, obfite obradzania raz na 5-10 lat, słabsze urodzaje co 3-5 lat. Gatunek bardzo ważny ze względów przyrodniczych, jak i dla gospodarki leśnej.

F.sylvatica ze zbioru 2006 r. Lp. Nadleśnictwo Data przyjęcia Przyjęto [kg] Spakowano [kg] 1 BIRCZA 19.10.06 10 6,95 2 LUTOWISKA 8,04 3 DOBRZANY 24.10.06 7,75 5 MYSLIBORZ 30.10.06 7,73 4 CZAPLINEK 31.10.06 9,05 6 BIERZWNIK 01.11.06 8,15 7 ŚWIERCZYNA 8,18 8 SZCZECINEK 10.11.06 8,17 9 8,74 7,53 11 GRYFINO 30.11.06 9,28 Suma 110 89,57

F.sylvatica prośba o zbiór nasion w 2007 r. NADLEŚNICTWO MASA ORZESZKÓW [KG] Wałbrzych 100,0 Jugów RAZEM DO BADAŃ KRIOGENICZNYCH 200,0

Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) metodami kriogenicznymi w LBG Kostrzyca (Chmielarz, 2005) Zbioru dokonuje się w październiku, z ziemi. Zbiór z ziemi można ułatwić i ulepszyć poprzez rozpostarcie miękkich siatek o drobnych oczkach na ziemi, pod okapem koron drzew. Należy unikać zbioru orzeszków opadających najwcześniej, już we wrześniu, są one bowiem zazwyczaj puste, niedokształcone lub zaatakowane przez owady (warto je więc pozmiatać lub usunąć zawczasu z siatek) (Suszka i in. 1994).

Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) metodami kriogenicznymi w LBG Kostrzyca (Chmielarz, 2005) Zebrane partie należy oznaczyć podczas wstępnego składowania i prowizorycznie podsuszyć. W tym okresie bukiew wymaga szuflowania raz lub dwa razy dzienne. Wilgotność przywiezionej z lasu bukwi mieści się zwykle w zakresie 25-32%, Dla potrzeb LBG Kostrzyca (Pracownia Kriokonserwacji) wilgotność dostarczonych orzeszków nie powinna być niższa niż 15%.

Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L Zachowanie zasobów genowych buka zwyczajnego (Fagus sylvatica L.) metodami kriogenicznymi w LBG Kostrzyca (Chmielarz, 2005) Orzeszki powinny być oddzielone od zanieczyszczeń: okryw miseczek, gałązek, orzeszków niewykształconych, pustych i lżejszych zanieczyszczeń na wialni lub przez spławienie. Przewożenie orzeszków do LBG Kostrzyca nie powinno trwać dłużej niż 2-3 doby. Orzeszki powinny być przesłane w tkanych woreczkach polipropylenowych, (używanych też w przemyśle zbożowo-młynarskim), z dołączoną etykietą z pochodzeniem nasion.

REALIZOWANE ZADANIA FAGUS Wstępne prace nad : sterylizacją osi zarodkowych, hodowlą osi zarodkowych in vitro, podsuszaniem i zamrażaniem osi, zamrażaniem całych nasion w LN, optymalizacja składu pożywki do hodowli in vitro.

REALIZACJA BADAŃ DOTYCZĄCYCH PRACOWNIA ANALIZY DNA REALIZACJA BADAŃ DOTYCZĄCYCH IDENTYFIKACJI GENETYCZNEJ DRZEW MATECZNYCH P.sylvestris L., Z KTÓRYCH NASIONA PRZECHOWYWANE SĄ W LBG KOSTRZYCA.

REALIZOWANE ZADANIA Określenie genotypów drzew matecznych pozwoli na stworzenie im „etykiet”, które staną się matrycą do kontroli zebranego materiału nasiennego oraz do badań genetycznych w ramach weryfikacji klonów na plantacjach nasiennych i plantacyjnych uprawach nasiennych.

REALIZOWANE ZADANIA W TERENIE Wyjazdy terenowe w celu pozyskania igieł z drzew matecznych P.sylvestris

REALIZOWANE ZADANIA ZBIÓR IGIEŁ P. sylvestris

REALIZOWANE ZADANIA W LABORATORIUM Analiza genetyczna 5 nasion + igieł pochodzących z tych samych drzew matecznych: izolacja megagametofitów z nasion, ekstrakcja DNA z nasion i igieł, ustalenie czystości i wykonanie rozcieńczeń DNA , reakcja PCR z wykorzystnaniem markerów genetycznych.

REALIZOWANE ZADANIA W LABORATORIUM Analiza fragmentów DNA przy wykorzystaniu sekwenatora. Analiza wyników przy wykorzystaniu programów komputerowych.

PRZYKŁADOWE WYNIKI

PRZYKŁADOWE WYNIKI

PROPOZYCJA ZADAŃ W 2008 R. Współudział LBG KOSTRZYCA w temacie badawczym: „Opracowanie metod identyfikacji drewna w oparciu o markery DNA dla potrzeb Straży Leśnej”. Kierownik projektu: dr Artur Dzialuk, Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy. Okres realizacji 2008-2011.

PROPOZYCJA ZADAŃ W 2008 R. Celem proponowanych badań jest opracowanie efektywnych metod identyfikacji osobniczej drzew leśnych na podstawie analizy DNA izolowanego z drewna i jego fragmentów oraz z innych części drzewa pozostawionych na miejscu kradzieży i u podejrzanego (np. liści, igieł, gałęzi).

PROPOZYCJA ZADAŃ W 2008 R. Efektem końcowym prac będzie wprowadzenie do praktyki szczegółowych procedur umożliwiających porównanie DNA ze śladów kradzieży pozostawionych w lesie z materiałem dowodowym zabezpieczonym u podejrzanego.

PROPOZYCJA ZADAŃ W 2008 R. Instrukcja będzie się składała z trzech części: Szczegółowej instrukcji dla Straży Leśnej o sposobach zabezpieczania, pobierania oraz przechowywania drewna w celu dalszych analiz DNA, Instrukcji laboratoryjnej opisującej metody badawcze, Instrukcji statystycznej umożliwiającej wnioskowanie na podstawie uzyskanych wyników.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ