WYKŁAD I 07.10.2010
Nasiennictwem nazywamy zarówno dziedzine nauki jak i działalność gospodarcza człowieka w zakresie produkcji (pozyskiwania) i rozprowadzania (obrotu handlowego) materiałów siewnych.
Nasionoznawstwo- jest nauka zajmujaca się cachami morfologicznymi, anatomicznymi raz innymi właściwościami biologicznymi nasion roslin uzytkowych i dziko rosnących, a także metodami oceny ich wartości biologicznej i uzytkowej.
Zadaniem nasiennictwa jest:
-produkcja materialu rozmnozeniowego
-ocena nowych odmian
-kwalifikacje polowe plantacji nasiennych
-obrot handlowy i dystrybucja nasion
-zaopatrzenie gospodarstw ogrodniczych, rolnych oraz lesnych w dobrej jakości material rozmnozeniowy.
Terminy stosowane w nasiennictwie:
-material siewny- czesci roslin służące do rozmnazania
-material rozmnozeniowy
-diaspory- sa to organy roślinne służące do rozrodu, rozsiewania, rozmnazania; diasporami pochodzenia generatywnego sa: nasiona, owoce, owocostany, fragmenty owocow; natomiast pochodzenia wegetatywnego: bulwy, cebule, klacza, rozlogi, sadzonki, odkłady, itd.
Znaczenie gospodarcze nasion:
-nasiona sa zarówno srodkami produkcji rolniczej jak i jej celem
-stanowia wraz z ich przetworami podstawowe źródło pożywienia zwierzat i człowieka (75proc)
-sposrod wszystkich roslin najczęściej nasion wykorzystywanych dla celow żywieniowych dostarczaja trawy- pszenica, ryz, kukurydza, jęczmień, owies, sorgo, proso, Zyto i inne
-druga wazna rodzina sa rosliny bobowate- orzech ziemny, soja, fasola, soczewica, groch, bobik, bob
-trzecia grupa roslin uzytkowych pod względem żywieniowym dla człowieka i wywodzących się z roznych rodzin botanicznych, wytwarza nasiona zawierające oleje tłuste. Sa to: soja, orzech ziemny, palma kokosowa i oleista, bawelna, słonecznik, rzepak, len, racznik, winorośl i inne.
Najwięcej nasion zużywają dwa regiony swiata: Azja i kraje bylego związku radzieckiego.
W europie od lat 80 XX wieku obserwuje się stopniowy spadek zuzycia naison. W pln i srodkowej Ameryce jest względnie stale. W Azji i Afryce obserwuje się wyrazny wzrost zuzycia nasion.
Powierzchnia uprawy wybranych roslin warzywnych (malejaco): pomidor, cebula, kawon, kapusta, papryka, ogorek, melon, groch, dynia, marchew, fasola.
WYKŁAD II 14.10.2010
Rozmnazanie się roslin- cecha wszystkich organizmow żywych jest zdolność do rozmnazania się, czyli wydawania potomstwa.
Rozroznia się dwa zasadnicze sposoby rozmnazania:
Rozmnazanie bezpłciowe- organizmy potomne wykazuja cechy bedace powieleniem cech organizmu rodzicielskiego:
-rozmnazanie wegetatywne- odbywa się przez podzial organizmow wielokomorkowych na mniejsze fragmenty lub tez dzielenie specjalnych czesci ciala i nastepnie odtworzenie z nich nowych organizmow potomnych:
-rozmnóżki- male grupy komorek lub pojedyncze komorki służące do rozmnazania wegetatywnego (mszaki)
-bulwki- rozmnóżki pakowe
-bardzo rzadko paki przybyszowe rozwijaja się na korzeniach; zdolność te maja poziomo rosnące korzenie trojeści amerykanskiej
-bardzo czesto rosliny rozmnażają się wegetatywnie za pomoca specjalnych organow pochodzenia pedowego i korzeniowego, sa to: rozlogi, klacza, bulwy, cebule
-metody rozmnazania wegetatywnego: podzial roslin, sadzonkowanie, odkłady, szczepienie i okulizacja, kultury In vitro.
Rozmnazanie płciowe- powstaje nowa kombinacja genow, co powoduje, ze w zdecydowanej większości przypadkow potomstwo rozni się swymi genotypami od rodzicow
-rozmnazanie generatywne
-prymitywna forme takiego rozmnaznia spotykamy u bakterii- jest to zjawisko konigacji (wymiana odcinkow DNA miedzy komorkami).
Kiedy roslina rozpoczyna proces płciowego rozmnazania?
Od momentu roznicowania się wzgórków kwiatowych poprzez okres kwitnienia, zawiazywania i dojrzewania owocow.
Roslina najpierw powinna osiągnąć dojrzałość fizjologiczna do kwitnienia, a dopiero wtedy u takich roslin nastepuje w sprzyjających warunkach temperatury i swiatla wykształcenie się zawiązków pędów, pakow kwiatowych, w następstwie zas kwitnienie.
U wielu roslin proces ten zachodzi w czasie jednego roku, innych w drugim roku wegetacji. Sa tez takie gatunki, które kwitna w 50-70 roku wegetacji (Corypha umbraculifera).
Budowa kwiatu
Rysunek
Zalazek może być:
-prosty (ortotropowy)- okienko jest na tej samej osi co osadka i sznureczek
-odwrócony (anatropowy)- zalazek zgina się o 180stopni i zwraca okienkiem do lozyska, sznureczek zrasta się z zewnetrzna oslonka
-zgięty (kamylotropowy)- typ posredni miedzy ww.
Zapylenie
Zapylenie jest pierwszym impulsem do rozwoju owocow i nasion.
W zależności od miejsca, przez które lagiewka pylkowa wnika do woreczka zalazkowego można wyroznic:
-progamia- wzrost lagiewki przez okienko do woreczka zalazkowego
-aprogamia- wnika przez oslonki
-chlazogamia- przez osadke.
Bezpośredni wpływ na kierunek i szybkość wzrostu lagiewki maja czynniki fizyczne, anatomiczne i chemiczne.
Lagiewka pylkowa wydziela do tkanek slupka rozne aminokwasy, bialka, enzymy, witaminy, substancje wzrostowe i inne związki. Prowadzi to do zmiany w slupku potencjalu oksydacyjno-redukcyjnego, pH, itp.
Nastepuje polaryzacja tkanek slupka.
Procesy te modyfikowane sa przez czynniki środowiska.
Kielkowanie ziarna pylku stymulowane jest:
-etylenem wydzielanym przez znamie slupka
-substancjami chemicznymi wydzielanymi przez woreczek zalazkowy (synergidy).
W procesie tym istotna role odgrywaja także jony boru, wapnia, a także auksyny.
Zapłodnienie- jest wzajemna asymilacja gamet.
W procesie tym można wyroznic trzy etapy:
-pokonywanie blony cytoplazmatycznej
-mieszanie się cytoplazmy obu gamet
-laczenie się obu jader.
Do woreczka zalazkowego wnika zazwyczaj jedna lagiewka pylkowa. Zdarza się jednak czasami zjawisko polisyfonii.
Rosliny okrytozalazkowe cechuje zazwyczaj monospermia (zapłodnienie polegające na wniknięciu tylko jednego plemnika do komórki jajowej). Na rozwoj zarodka i fizjologiczne właściwości nasion Duzy wpływ wywiera obfite zapylenie.
Polispermia (zjawisko wnikania do komórki jajowej więcej niż jednego plemnika.) może prowadzic do wielozarodkowości. Rozpowszechnione zjawisko u oslin cytrusowych i koniczyn.
Zjawisko kiedy zarodek powstaje bez zapłodnienia okreslane jest terminem apomiksji:
-partenogeneza (dzieworództwo; rozwoj osobnikow potomnych jedynie z niezapłodnionej komorki jajowej, bez udzialu plemnika)
-aposporia (powstanie woreczka zalążkowego z komórki somatycznej zalążka) [zarodek rozwija się bez zapłodnienia komorki jajowej, ale Komorka jajowa powstaja z komorki osrodka albo z kom oslonki- rozwija się z ko jajowej, ale ma ona inna geneze i jest diploidalna]
-apogamia (zarodek nie powstaje z jaja, lecz z synergidy, lub innej komórki woreczka zalążkowego- antypod).
Po zapyleniu i zaplodnieniu, znamie i szyjka slupka zasychaja, podobnie jak preciki. Często opadaja także platki korony.
Oslonki zalazka przekształcają się w lupine nasienna, a zalazek przeksztalca się w nasiono. Sciany zalazni natomiast rozrastaja się w owocnie i tworza wraz z nasionami owoc.
WYKŁAD III 21.10.2010
Różnorodność nasion
Nasiona sa jednym z organow rozmnazania roslin. Stanowia one jednoczesnie przetrwalnik rosliny. W postaci zarodka roslina zabezpieczona jest przed niesprzyjającymi warunkami otoczenia i posiada zgromadzone zapasy pokarmowe.
Typowe dojrzale nasienie sklada się z:
-zarodka
-tkanek zawierających substancje pokarmowe
-lupiny lub okrywy nasiennej.
Rozwoj poszczególnych elementow składowych nasion nie przebiega równomiernie. Obserwuje się trzy etapy:
-dominujacy rozwoj bielma
-dominujacy rozwoj zarodka
-najintensywniejsze gromadzenie materiałów zapasowych i dojrzewanie nasion.
W początkowym okresie formowania się nasienia rozwoj bielma wyprzedza rozwoj zarodka.
Rozwoj bielma
Bielmo spelnia w nasieniu role pomocnicza. Około 15proc gatunkow roslin nie tworzy go zupełnie, dotyczy to także roslin nagozalążkowych.
Gromadzenie się materiałów zapasowych w nasieniu rozpoczyna się dosc wczesnie, ale w miare dojrzewania nasion bielmo cechuje staly spadek żywotności.
Z fizjologicznego punktu widzenia cykl rozwojowy bielma można podzielic na następujące fazy:
-szybki wzrost i tworzenie elementow budulcowych (tkanka odzywcza)
-calkowite lub czesciowe wykorzystanie bielma przez zarodek
-gromadzenie się związków zapasowych (tkanka zapasowa).
Wyroznia się trzy typy tworzenia się bielma:
-jadrowy (glownie dla jednolisciennych)
-komorkowy
-posredni (helobialny)(charakterystyczny dla rzedu bagiennych- Helobiae, teraz żabieńcowe- Alismatidae).
Obielmo (perisperma)- powstaje zwykle w nasionach, których zarodki w początkowym okresie rozwoju potrzebuja duzej ilości związków azotowych (goździkowate).
Obielmo, podobnie jak bielmo, pelni role tkanki spichrzowej.
Bezpośrednio po zapłodnieniu zygota przechodzi swoisty rodzaj spoczynku, który u poszczególnych gatunkow trwa od kilku godzin do kilku miesięcy.
Zygota zwieksza rozmiary, otacza się komorkami, które stopniowo przekształcają się w zróżnicowane komorki i tkanki.
Zachodza w tym czasie rozne procesy biochemiczne. Powstaja nie tylko tłuszczowce, bialka czy cukrowce ale związki biologicznie czynne, takie jak: enzymy, witaminy, fitohormony oraz związki tiolowe i wysokoenergetyczne związki fosforowe.
Zlozony rozwoj zarodka i innych czesci nasienia podlega genetycznej i fizjologicznej regulacji, ktorej mechanizmy działają na poziomie czasteczkowym i tkankowym, czyli wewnątrzkomórkowym i międzykomórkowym.
Różnorodność tej regulacji można w możliwie najprostszy sposób przedstawic następująco:
Regulacja wewnatrzkomorkowa:
-regulacja aktywnych genow i syntezy bialek
-regulacja transkrypcji genetycznej
-regulacja translacji genetycznej
-regulacja aktywności enzymow.
Regulacja miedzykomorkowa:
-regulacja fitohomonalna
-regulacja srodowiskowa.
Okrywa nasienna
We wczesnych fazach rozwojowych jest to oslonka, w dojrzalym nasieniu przeksztalca się w lupine nasienna. W okrywach nasiennych występują często takie substancje jak: celuloza, lignina, suberyna, kutyna, sluzy, garbniki, barwniki, związki mineralne, tluszczowe, bialka, aminokwasy.
Okrywy nasienne odgrywaja wazna role w żywotności oraz procesie kielkowania.
Cechy morfologiczne nasion:
-ksztalt- jest bardzo różnorodny, często owoce-nasiona zaopatrzone sa w wyrostki umożliwiające ich przenoszenie
-wielkosc- nie zalezy od wielkości rosliny, ale zwiazana jest z liczba nasion produkowanych przez roślinę; nasiona sa tym drobniejsze im wiecej ich roslina wytwarza; szczególnie płodne sa niektóre chwasty i rosliny zielne: przymiotno kanadyjskie (243tys nasion), mak polny (80tys), mak pospolity (50tys), rumianek (48tys), tasznik (40tys), łopian (12tys), rdest (3tys), gorczyca (2tys)
-powierzchnia- jest również bardzo roznorodna i zalezy od budowy lupiny nasiennej; może być: gladka, blyszczaca, matowa, zabkowana, jamkowo-siateczkowata, owlosiona
-barwa- we wczesnej fazie ich rozwoju jest bialo-kremowa; w miare ich dojrzewania zabarwienie zmienia się na: szare, żółtobrązowe, brazowe, czerwone, niebieskie, czarne; często sa wielokolorowe.
Nasiona i owoce mogą być rozsiewane za pomoca mechanizmow wewnętrznych rosliny- autochoria lub przy pomocy czynnikow zewnętrznych- alochoria (wiatr- anemochoria, woda- hydrochoria, zwierzeta- zoochoria, człowiek- antropochoria).
WYKŁAD IV i V 28.10.2010 2h
Sklad chemiczny nasion i czynniki lub grupy czynnikow wpływających na ich jakość
Prawidłowy rozwoj nasion zalezy od stalego dopływu związków organicznych, mineralnych i wody. Związki te w nasionach sa przetwarzane na substancje konstytucyjne i zapasowe, właściwe dla określonego gatunku.
Sklad chemiczny nasion zalezy od czynnikow genetycznych i ekologicznych. Szczególnie duze znaczenie maja warunki klimatyczne i glebowe.
Sucha masa
Sucha masa powstaje z dopływających z rosliny macierzystej asymilatow i związków organicznych. Substancje te można umownie podzielic na kilka grup:
-budulcowe- konstytucjonalne (bialka, kwasy nukleinowe, niektóre węglowodany i lipidy)
-zapasowe oraz energetyczne- węglowodany i lipidy, czasc bialek, pochodne cukrow, np. kwasy i alkohole
-bioregulatory- enzymy, witaminy, stymulatory, inhibitory
-o funkcjach mieszanych- alkaloidy, glikozydy, garbniki, olejki eteryczne itp.
Warunki klimatyczne i glebowe
Drugim waznym czynnikiem wpływającym na sklad chemiczny nasion sa warunki klimatyczne i glebowe.
Mimo, ze zasadnicze kierunki metabolizmu roslin właściwe dla poszczególnych grup systematycznych, a nawet poszczególnych gatunkow sa kształtowane przez czynniki natury genetycznej i zabezpieczaja określony sklad chemiczny nasion, to jednak metabolizm roslin zalezy także od warunkow siedliskowych.
Czynnikiami wpływającymi na sklad chemiczny nasion sa:
-temperatura
-wilgotnosci powietrza
-opady
-swiatlo
-warunki glebowe.
Najmniejsza amplitude wahań pod wpływem czynnikow klimatycznych wykazuja węglowodany. Znacznym zmianom ilościowym i jakościowym ulegaja bialka i tluszcze. Największy wpływ czynniki te wywieraja na zawartość tzw. związków biologicznie czynnych jak olejki eteryczne, alkaloidy i glikozydy.
Już w latach 60. stwierdzono , ze na zawartość substancji zapasowych w nasionach wywiera wpływ temp i światło oraz dostępność wody. Na sklad chemiczny nasion dojrzewających na roslinie macierzystej ma także wpływ ich rozmieszczenie na roslinie.
Waznym czynnikiem jest także ilość opadow w okresie zawiazywania i dojrzewania nasion na roslinie. Długoterminowe opady przyczyniaja się do ubytku cukrowcow, witamin i wielu enzymow.
Oprocz czynnikow klimatycznych na sklad chemiczny nasion maja wpływ warunki glebowe, zwłaszcza zasobność gleby w składniki mineralne i wode. Zasobność gleby w K i P sprzyja gromadzeniu się cukrow i tłuszczów, zasobność w N- bialek. Gleby zasobne w Ca sprzyjaja tworzeniu się nasion twardych u roslin z rodziny bobowatych.
W suchej masie nasion duży udzial maja substancje zapasowe. Wyróżniono trzy grupy podstawowych związków chemicznych występujących w nasionach, które maja odrębne właściwości fizyko-chemiczne: węglowodany, bialka i tluszcze.
Z okreslona grupa związane jest wystepowanie właściwych i charakterystycznych układów enzymatycznych.
Substancje zapasowe stanowia jeden z czynnikow kształtujących procesy fizjologiczne nasion. Bardzo często właściwości fizjologiczne nasion zaleza od substancji występujących w niewielkich ilościach, ale spełniających bardzo wazne funkcje. Sa to:
-regulator wzrostu
-witaminy
-enzymy.
Naturalne regulatory wzrostu- sa bardzo zroznicowana grupa chemiczna, które nieustannie wpływają na procesy wzrostowo-rozwojowe rosliny lub poszczególnych jej organow.
Auksyny- tworza się w nasieniu lub dopływają z rosliny macierzystej. W miare formowania się nasion ilość wolnych auksyn szybko się zwieksza, poczatkowo w zarodku a nastepnie w bielmie i liscieniach. W koncowej fazie dojrzewania ilości zmniejsza się i w dojrzalym nasieniu jest znikoma.
Cytokininy- wraz z auksynami reguluja przebieg podziałów komorkowych. Ich zmiany w okresie dojrzewania nasion sa analogiczne jak auksyn, z tym ze w zarodku utrzymuje się ich wysoki poziom, który jest wykorzystywany w okresie kleikowania.
Gibereliny- stanowia bardzo aktywna grupe stymulatorów wzrostu i rozwoju, a ich rola w nasionach jest szczegolna. Reguluja procesy związane z formowaniem nasion i wzrostu owocow. Ich wzmozona synteza i aktywność jest rozna dla roslin poszczególnych gatunkow. Także różny jest sklad giberelin w nasionach. W nasionach fasoli np. wykryto GA1, GA4, GA6, GA8, GA37, GA38, zas w nasionach jabłoni GA4 i GA7.
Inhibitory- przypuszcza się, ze endogenne inhibitory fenolowe powstaja w wyniku przemian fenyloalaniny. Inhibitory wzrostu współuczestniczą wraz z cytokininami, auksynami i garbnikami w regulacji procesow biochemicznych i fizjologicznych dojrzewających nasion. Sa to glownie związki fenolowe i pochodne triterpenow.
Przemiany fenyloalaniny w kwasy fenolowe:
-fenyloalanina
-kwas cynamonowy kumaryny
-kwas p-kumarowy flawonoidy
-kwas kawowy kwas chlorogenowy
-kwas ferulowy skopoletyna
-kwas synapinowy.
Kwas abscysynowy- jest syntetyzowany w lisciach i transportowany do innych organow. Gromadzenie się kwasu abscysynowego w nasionach przebiega jednoczesnie z intensywnymi procesami wzrostowymi. W miare dalszego dojrzewania nasiona traca wode, czemu towarzyszy gwałtowne obnizanie się zawartości ABA. Zabezpiecza to prawdopodobnie ich przedwczesne kielkowanie na roslinie macierzystej.
Woda w zyciu nasion
Woda jest jednym z podstawowych składników organizmow żywych. Uczestniczy w reakcjach biochemicznych oraz stanowi wewnętrzne środowisko wszystkich procesow zyciowych, jest wszechstronnym rozpuszczalnikiem.
W komorce można wyroznic wode:
-imbibicyjna- wysyca sciany i cytoplazme komorek
-wakuolarną- zgromadzona w wakuoli (ok. 20-40proc).
Rodzaje wody występujące w nasieniu:
-zwiazana: chemicznie, adsorpcyjnie (higroskopijna)
-wolna: osmotyczna
-stan wilgotności równoważnej.
Ilość wody w zalazku wynosi 80-90proc. W pierwszych dniach po zapłodnieniu zawartość wody systematycznie maleje az do pelnej dojrzałości. Nasiona dojrzale zawieraja od kilku do kilkunasty procent . zaleznie od stopnia uwodnienia znajduja się one w miej lub barzoej zaawansowanym stopniu zycia utajonego. Stan taki charakteryzuje znikome natężenie procesow zyciowych lub w skrajnych przypadkach newet chwilowe ich przerwanie. W zyciu utajonym nasiona wyroznia się abioze pelna i niepelna.
Abioza pełna- jest to stan, w którym nastepuje całkowite przerwanie funkcji zyciowych nasienia, bez straty jednak zdolności kielkowania. Minimalna wilgotność, przy ktorej nasiona zachowuja jeszcze żywotność to 0,4 do 3-5proc.
Abioza niepełna- zawartość wody waha się od 4-6 do 13-15proc. W nasionach zachodza slabe procesy dysymilacji (rozpadu) wyrazem tego jest pobieranie tlenu i wydalanie CO2.
Dlugie pozostawianie nasion w stanie zycia utajonego może doprowadzic do zmiany w chromosomach jader komorkowych. Mozze dojsc do mutacji. Traca także swoja żywotność.
Spoczynek nasion
Dojrzale i żywotne nasiona cechuje zwykle stan spoczynku- zahamowanie zdolności zarodka do wzrostu- kielkowania. Spoczynek nasion może być wymuszony, czyli względny lub gleboki, czyli bezwzględny.
Spoczynek względny- cechuje te nasiona, które osiągnęły dojrzałość fizjologiczna lecz nie rozpoczęły kielkowania w skutek niewłaściwych warunkow zewnętrznych.
Spoczynek gleboki, czyli bezwzględny- cechuje te nasiona, które osiągnęły dojrzałość morfologiczna, lecz nie sa dojrzale fizjologicznie, a wiec nie przeszly spoczynku względnego. Spoczynek taki jest prawdopodobnie ewolucyjnym przystosowaniem się gatunkow do trudnych i zmiennych warunkow wegetacji, spoczynek nasion przyczynia się wiec do zachowania gatunku w czasie i przestrzeni.
Jaki wpływ na spoczynek nasion ma gospodarka człowieka?
Zjawisko to ma zarówno cechy pozytywne jak i negatywne.
Pozytywne:
-zapobieganie zbyt wczesnemu kielkowaniu nasion
-umozliwienie przechowywania nasion
-umozliwienie regulowania terminu wysiewu nasion.
Negatywne:
-gleboki spoczynek nasion bardzo często wymaga roznego rodzaju zabiegow prowadzacych do jego przelamania
-utrudnia walke z chwastami, których nasiona z reguly cechuje gleboki spoczynek
-stwarza trudności w ocenie materialu siewnego.
Przyczyny spoczynku glebokiego:
-niedojrzalosc morfologiczna zarodka
-nieprzepuszczalnosc okrywy nasiennej dla wody i gazow
-mechaniczne powstrzymywanie zarodka przez otaczające go tkanki
-specjalne wymagania termiczne
-występowanie substancji hamujących kiełkowanie (inhibitorów).
Sa to przyczyny natury anatomicznej, fizjologicznej i ekologicznej. Niektórzy autorzy próbowali sklasyfikować rodzaje spoczynku głębokiego nasion:
-wg przyczyn wywołujących ten spoczynek
-wg warunków przerywających ten spoczynek
-wg lokalizacji przyczyn wywołujących spoczynek.
Analizując przyczyny spoczynku głębokiego nasion należy zaczac od:
-nieprzepuszczalnej okrywy nasiennej- nasiona takie nazywamy nasionami twardymi
-mechaniczne powstrzymywanie wzrostu zarodka- wystepuje w przyrodzie bardzo rzadko, np. u rodziny rozowatych
-niedorozwoj zarodka i nasion- jest to czesta przyczyna spoczynku nasion; u licznych gatunkow w momencie dojrzałości nasion zarodki nie sa w pelni wykształcone; czasto znajduja się w stadium prazarodka lub sa już uformowane i zróżnicowane; proces dalszego rozwoju zarodkow odbywa się już poza roslina macierzysta.
Spoczynek nasion wywolany czynnikami fizjologicznymi
W przyrodzie występuje duza liczba gatunków, których nasiona przechodza długotrwały i gleboki okres spoczynku wywołany obecnością w nich inhibitorów. Sa to związki fenolowe lub tri terpenowe (kwas abscysynowy ABA), czasami obydwie grupy występują razem. Mechanizm tych związków nie zostal dokładnie poznany.
Inhibitory fenolowe mogą:
-wpływać na procesy fosforylacji i oddychania
-inaktywować niektóre enzymy
-regulować biosyntezę RNA, a zwłaszcza mRNA i rRNA
-hamować syntezy auksyn oraz inaktywować auksyny, gibereliny i cytokininy.
Kwas abscysynowy swoja aktywność przejawia w:
-hamowaniu biosyntezy giberelin i cytokinin oraz ich inaktywacji
-hamowanie syntezy enzymów oksydoredukcyjnych i ich inaktywacji
-represji procesu transkrypcji informacji genetycznej.
Zależność spoczynku nasion od warunków ich formowania i przechowywania
Typ spoczynku nasion jest cecha genetyczna, właściwa poszczególnym gatunkom. Czynniki siedliskowe wywieraja jednak bardzo duży wpływ na cechy fizjologiczne nasion.
Czynniki klimatyczno-glebowe wpływające na głębokość spoczynku:
-wilgotność środowiska zycia nasion
-temperatura
-swiatlo- dotyczy to warunków oświetlenia rośliny macierzystej, długości dnia i okresu dojrzewania nasion
-dostęp tlenu i CO2 w powietrzu.
Nasiona których kiełkowanie jest przez światło hamowane (ciemnolubne): Arceuthobium oxicedri, daucus carota, elatine alsinastrum, ficus elastica, gloxinia hybryda, graminae rożne gatunki, gasneraceae rożne gatunki, lactuca sativa, loranthus europaeus, lythrum ring es, mim ulus ring es, nicotiana tabascum, oenothera bienis, rumex crispus, verbascum thapsus.
Nasiona, których kiełkowanie jest przez światło stymulowane (światłolubne): Bromus sp., datura stramonium, lycopersicum lycopersici, liliaceae rożne gatunki, nigella sp., phacelia sp., primula spectabilis.
Bardzo wazna jest znajomość reagowania nasion na światło.
Wydzielono trzy grupy nasion:
-nasiona, których kiełkowanie jest stymulowane przez światło (np. jemiola, wiesiolki, jaskry), tu występują gatunki które w ogóle nie kiełkują w ciemności oraz takie, których światło przyspiesza kiełkowanie
-nasiona, których kleikowanie jest przez światło hamowane (np. czarnuszki i liczne gatunki liliowatych)
-nasiona, które dobrze kiełkują zarówno na świetle jak i w ciemności (nasiona roslin bobowatych, ziarniaki zbóż i traw).
Nasiona niektórych gatunków pod względem wymagań świetlnych wykazuja wyraźny periodyzm tzn. ich kiełkowanie zależy od zmian stosunków długości dnia i nocy. Reakcja na długość fotoperiodu rożnych nasion zalezy bardzo często od temp, podobnie jak u roslin wyrosłych i zielonych.
Akceptorem bodźców świetlnych jest fitochrom (P). występuje on w dwoch postaciach: jako barwnik niebieskozielony P660 i jasno zielony P730. W nasionach P730 jest związkiem chemicznie trwałym i dopiero po napęcznieniu nasion przekształca się w aktywny fitochrom P730.
Schematy aktywności P730: światło fitochrom P730 genom fitohormony ogolne ogniwa metabolizmu wzrost i rozwój, kiełkowanie.
Po przejściu nasion przez okres spoczynku bezwzględnego nasiona przechodza w stan spoczynku względnego. W zależności od warunków środowiskowych i długości trwania tego stanu w nasionach zachodza zmiany biochemiczne i fizjologiczne. Wielocząsteczkowe związki cukrowe (skrobia) rozpada się na cukry proste, zużywane przez zarodek. Tłuszcze mogą ulegac degradacji nieenzymatycznej i enzymatycznej. Najmniejszym zmianom ulegaja w tym okresie białka. W miare przechowywania zwieksza się obecność wolnych aminokwasów, zmniejsza się zawartość białek. Długotrwałe przechowywanie nasion w stanie spoczynku względnego prowadzi do ich starzenia, a tym samym obniżenia ich wartości jako materiału siewnego.
Proces kiełkowania w aspekcie morfologicznym, fizjologicznym i biochemicznym
Większość procesow biochemicznych zachodzących w kiełkującym nasieniu regulowana jest przez endogenne hormony roślinne. Dominującą role odgrywają tu gibereliny, a dla niektórych gatunkow kwas giberelinowy GA3. Jest on odpowiedzialny za zwiększenie syntez oraz enzymów biorących udzial w przemianach poszczególnych typow substancji zapasowych.
Procesem rozpoczynającym kiełkowanie jest pęcznienie nasion. Polega na imbibicyjnym- hydratacyjnym ssaniu wody związanej w nasieniu silami fizycznymi, a poczniej- chemicznymi. Woda hydratacyjnie związana stwarza w nasionach środowisko dostatecznie uwodnione dla przebiegu podstawowych procesow fizjologicznych, tj.: oddychanie, elongacyjny wzrost komórek zarodka i pierwsze ich podziały.
Większość nasion oleistych i skrobiowych rozpoczyna ten proces przy 20-40proc wody, zaś nasiona białkowe przy 50-60proc wody. Pobieranie wody przez kiełkujące nasiona nie ogranicza się jedynie do imbibicji. W miarę słabnie sila imbibicyjna wzmaga się oddziaływanie sil osmotycznych, co powoduje zwiększanie pobierania wody.
Pierwszy etap- pęcznienie nasion jest procesem fizjologicznym i trwa do chwili osiągnięcia przez nasiona wilgotnosci krytycznej, charakterystycznej dla danego gatunku czy nawet odmiany.
Drugi etap pęcznienia jest aktywacja procesow biochemicznych i fizjologicznych. W tej fazie pobieranie wody wspomagane jest przez wyzej wymienione procesy.
Szybkość pęcznienia nasion waha się od kilkunastu minut do wielu dnia a nawet miesięcy.
Wewnętrzne czynniki pęcznienia:
-szybkość pęcznienia regulowana jest czynnikami genetycznymi, np. szybko kiełkują nasiona bobowatych- groch, fasola, a także traw, wolniej rozłupki selerowatych- marchew, koper czy niełupki astrowatych- cykoria, słonecznik
-duży wpływ na procesy pęcznienia wywiera budowa nasion a zwłaszcza okryw nasiennych
-następnym czynnikiem jest skład chemiczny nasion; najszybciej pęcznieją nasiona zawierające sluzy, hemicelulozy, skrobie i białka
-nasiona drobne szybciej wchłaniają wódę niż nasiona duże, nawet tego samego gatunku
-ustąpieniu spoczynku głębokiego sprzyja szybkiemu pobieraniu wody.
Zewnętrzne czynniki pęcznienia:
-temperatura- podwyższenie jej w zakresie 5-50C najczęściej przyspiesza pęcznienia nasion, ale jesto no zależne od wymagań gatunkowych
-szybkie pęcznienie może spowodować niedostatek wody w podlozu i prowadzić do zasychania kielkow
-ważnym czynnikiem jest dostep tlenu niezbędnego przy wzmożonym procesie oddychania
-uszkodzenie mechaniczne okrywy nasiennej przyspiesza pęcznienie nasion.
Przemiany biochemiczne i fizjologiczne zachodzące w procesie kiełkowania nasion.
W nasionach wilgotnych wznawiaja działalność układy enzymatyczne, które uruchamiają zlozona przemiane materii. Pierwszym przejawem jest wzmożenie procesu oddychania.
Całość zmian biochemicznych jest bardzo zlozona. Można jednak wyróżnić trzy fazy:
-hydrolizę związków zapasowych
-przeniesienie produktów hydrolizy z tkanek magazynujących do rosnących
-syntezę nowych związków konstytucjonalnych w częściach rosnących.
We wszystkich nasionach w mniejszej lub większej ilości występują białka zapasowe.
Przeważająca liczba gatunków roslin gromadzi w nasionach, jako materiał zapasowy tłuszcze. Podczas kiełkowania lipidy ulegają rozkładowi.
Kolejność poszczególnych procesów kiełkowania jest trudna do okreslenia. Pierwszym objawem zmian morfologicznych występujących w czasie kielkowania jest pojawienie się korzonka zarodkowego. Korzen przytwierdzając do podloza kielek zaopatruje go w wode i sole mineralne, umożliwiając dalszy wzrost i rozwój.
Stwierdzono dwa rodzaje kielkowania u roslin dwuliściennych.
Kiełkowanie nadziemne- epigeiczne, polega na tym, ze w ślad za wzrostem korzonka wydłuża się podliścieniowa łodyżka zarodka- hipokotyl, który wynosi liścienie z umieszczonym pomiędzy nimi pakiem zarodkowym, na powierzchnie gleby (rzodkiewka, sałata, bawełna, naparstnica).
Nasiona wielu gatunkow kiełkują w taki sposób, ze w slad za korzonkiem wydłuża się nie czesci podliścieniowa łodyżki zarodka lecz cześć nadliscieniowa- epikotyl. Ten typ kiełkowania nazywamy podziemnym- hypogeicznym.
Po wydostaniu się epiko tylu na powierzchnie gleby funkcje fotosyntezy przejmuja pierwsze liscie prawdziwe.
Znajomość sposobu kiełkowania nasion jest wazna w praktyce dla ustalenia głębokości siewu.
W procesie wzrostu zarodka i kiełka można wyróżnić trzy rożne sposoby odżywiania:
-heterotroficzny
-mezotroficzny
-autotroficzny.
W pierwszym okresie zarodek rozwija się kosztem substancji zapasowej gromadzonej w nasieniu, z zewnatrz pobiera wode.
W drugim okresie tj. po wytworzeniu korzonka zarodkowego, pobierana jest nie tylko woda ale i składniki mineralne, natomiast nadal korzysta z substancji zapasowych.
W trzecim okresie kielek uzyskuje całkowita zdolność do samodzielnego odzywiania się i staje się samodzielna siewka.
Przechowywanie i długość zycia nasion
Przechowywanie nasion w zależności od celu można podzielić na:
-przechowywanie naukowo-doswiadczalne
-przechowywanie gospodarcze.
Przechowalnictwo naukowo-badawcze ma na celu utrzymywanie kolekcji nasiennej- tworzenie tzw. banku genow albo inaczej laboratorium zasobow genowych.
W gospodarczym przechowalnictwie można wyroznic:
-kotkookresowe przechowywanie nasion siewnych (od zbioru do siewu)
-przechowywanie nasion konsumpcyjnych i pastewnych
-przechowywanie rezerw nasiennych.
Jakość przechowywanych nasion i długość okresu przechowywania zależy w głównej mierze od cechy gatunkowej- tj. długości zycia nasion oraz kompleksu czynników biofizycznych, biochemicznych i biologicznych, jak:
-biofizyczne cechy nasion
-fizjologiczno-biochemiczne cechy nasion
-zawartość wody w nasionach i wilgotność srodowiska
-temp nasion i otoczenia
-zanieczyszczenie nasion
-waunki magazynowe i opakowania nasion.
Pomieszczenia służące do przechowywania nasion maja budowę oraz urządzenia do regulacji warunków przechowywania nasion.
W czasie przechowywania prowadzi się pomiary warunkow panujących w magazynie, ale również stan nasion:
-temp nasion w pryzmach i magazynie
-zawartosc wody w nasionach i wilg powietrza w magazynie
-zdolnosc kielkowania
-zdrowotnosc nasion
-organoleptyczne składniki nasion.
WYKŁAD VI 18.11.2010 + WD VII 25.11.2010
Laboratoryjne metody oceny jakości materialu siewnego
Wartosc siewna nasion jest pojeciem, na ktore sklada sie wiele czynnikow m in:
-tozsamosc
-czystosc
-masa 1000 nasion
-wilgotnosc
-zdolnosc kielkowania
-zdrowotnosc
-wigor [najlepiej okresla jakość nasion po przechowywaniu i polowe możliwości nasion do kielkowania] i żywotność.
Wigor nasion („sila przebicia”)- nalezy do najwazniejszych czynnikow okreslajacych wschody polowe.
Jest to cecha wskazujaca na te wslaciwosci nasion, ktore warunkuja przebieg kielkowania, wschodow i dalszy wzrost roslin w roznych warunkach srodowiska i/lub potencjal przechowalniczy partii nasion.
Wigor nasion nie oznacza pojedynczej wlasciwosci lecz jest pojeciem okreslajacym wiele cech związanych z następującymi aspektami kondycji danej partii nasion:
-szybkoscia i rownomiernoscia kielkwoania nasion i wzrostu siewek
-zdolnoscia wschodow roslin w niesprzyjajacych warunkach srodowiska
-stanem nasion po przechowywaniu szczegolnie z zachowaniem zdolnosci kielkowania.
Partia nasion o dobrym wigorze to taka, ktora potencjalnie jest w stanie dac dobre rezultaty nawet w warunkach srodowiska, ktore nie sa optymalne dla danego gatunku.
[zdolnosc kielkowania - oceniana w lab w war optymalnych za to wigor okresla polowo - stara sie odtworzyc warunki stresowe w laboratorium - sprawdza jak nasiona beda w rzecyzwistosci kiełkowały].
[Wigor mowi rowniez o tym jak nasiona po przechowywaniu beda kielkowanic- w jakim % i w jaki sposob, a zatem jaki jest ich potencjal przechowalniczy, co wynika z ich stopnia uszkodzenia zanim umieścimy je w przechowalni].
Na poziom wigrou nasion ma wplyw wiele czynnikow:
-wlasciwosci genetyczne
-cechy morfologiczne nasion
-warunki wzrostu, rozwoju i dojrzewania roslin,
-stan dojrzalosci nasion w czasie zbioru,
-zdrowotnosc nasion,
-uszkodzenia,
-warunki i dlugosc przechowywania,
-wiek nasion.
Roznorodnosc biologiczna nasion spowodowana jest zmiennoscia uksztaltowanego wigoru nasion - genetycznego, fizjologicznego i ekologicznego.
Wigor genetyczny nasion powstaje glownie w procesie zapylenia i zaplodnienia
Zazwyczaj nasiona o duzym zarodku i znacznym bielmie maja duzy wigor i wykazuja zwiekszona produkcyjnosc.
Wigor fizjologiczny nasion ksztaltuje sie glownie podczas formowania i dojrzewania, a czesciowo takze w trakcie przechowywania i uszlachetniania nasion.
Podczas formowania i dojrzewania nasion wyksztalca sie w nich swoisty potencjal rozwojowy. Jego powstawanie i narastanie jest refulowane z jednej strony przez ekspresje genomu, a z drugiej przez wplyw czynnikow środowiskowych przekazywanych przez rosline macierzysta.
[rezygnuje sie w duzej mierze z chemizacji w nasiennictwie, bardziej oplaca sie dbac o rosline matecznom w uprawie nasiennej]
W wiekszosci przypadkow roslin uprawnych w miare dojrzewania nasion i lepszego ich wyksztalcenia, zwieksza sie wigor, az do pelnej dojrzalosci morfologicznej.
Niski wigor u niecalkowice dojrzałych nasion mozna tlumaczyc np:
-niezupelnym uformowaniem zarodka
-niepelna sprawnoscia roznych organelli i ukladow syntetyzujacych
-niepelnym nagromadzeniem materialow odzywczych
-obecnoscia w nasionach inhibitorow kielkowania
-duza wrazliwoscia na fitopatogeny
Na wigor fizjologiczny duzy wplyuw ma takze zmiennosc morfologiczno-anatomiczna i fizjologiczna populacji nasiennej.
[Duzo zalezy od umieszczenia kwiatow w kwstanie i kwstanu na roslinie. Miejsce pochodzenia nasion w duzej mierze warunkuje ich wypelnienie i zaopatrzenie w subst odzywcze. Nasiona z pedow bocznych - 2, 3 i dalszych odgalezien sa gorzej odzywione niz te z pedu 1 rzedu].
Trzecia grupe czynnikow wpływających na wigor fizjologiczny nasion stanowia różnorakie uszkodzenia powodowane przez czynniki biotyczne: fitopatogeny, szkodniki, oraz abiotyczne: klimatyczne, chemiczne, mechaniczne, edaficzne.
Wigor ekologiczny:
-nasiona tych samych gatunkow i odmian, ktore pochodza z roznych stref geograficzno-klimatycznych i glebowo-ekologicznych maja rozny wigor wyjsciowy.
-nasiona z roznych stref geograficzno-klimatycznych i glebowo- ekologicznych maja bardziej zroznicowany wigor ekologiczny, niz wigor genetyczny
-nasiona o duzej "dlugowiecznosci" (dlugosci zycia) maja z reguly wysoki wigor
-nasiona typowe (ortodox seeds), starzeja sie powoli, gdy maja wysoki wigor.
[To czy nasiona sa typowe czy nie, nie jest w zasadzie zwiazane z budowa, ale z mozliwoscia odwodnienia nasion.
Typowe to te ktore zwykle sa u nas uprawiane, mozna je dosuszyc znacznie ponizej 30% i w t przechow maja kilka do kilkunascie %H2O i zachowują żywotność, zdolnosc kielkowania, stosunkowo wysoki wigor.
Nietypowe to takie, ktore pochodza glownie z tropku, substropiku, ale i nasze drzewa i krzewy, przede wszystkim, ktore bardzo zle znosza odwadnianie, w niektorych przypadkow ponzej 50%H2O=bardzo wazne zaburzenia i spadek zywotnosci nasion. Sprawiaja one duzo problemu w przechowywaniu, musza byc przechowywane w wysokim stopniu uwodnienia watedy szybko traca zywotnosc.
Pośrednie.
Klon zwyczajny - nasiona typowe, klon jawor - nasiona nietypowe].
Metody okreslania wigoru nasion
Do oceny wigoru nasion stosuje sie testy wigorowe.
Maja one zastosowanie przede wszystkim w produkcji nasiennej i w handlu.
Wymagania jakie powinny spelniac testy wigorowe:
-powinny dostarczac bardziej czulego wskaznika jakosci nasion niz ocena zdolnosci kielkowania
-powinny umozliwiac uszeregowanie partii nasion pod wzgledem ich wartosci siewnej
-powinny byc obiektywne, powtarzalne, szybkie, proste w uzyciu.
Rodzaje testow wigorowych
Testy bezpośrednie- to takie, w ktorych srodowiskowy stres lub inne warunki odtworzone sa w laboratorium, a procent i/lub szybkosc wschodow siewek odnotowane. Testy nalezace do tej grupy oparte sa na kielkowaniu nasion.
Testy pośrednie- to takie, w ktorych mierzy sie inne cechy nasion o ktorych wiadomo, ze maja zwiazek ze wzrostem i rozwojem siewek. W testach tych wykorzystuje sie fizjologiczne i biochemiczne wlasciwosci nasion jako czynnika wigoru.
Testy bezpośrednie- stwarzaja nasionom warunki kielkowania, z jakimi moga spotkac sie w polu. Do grupy tej nalaza m in:
-testy przyspieszonego starzenia (AA)- przez 72 godziny poddaje sie nasiona dzialaniu temp 40-45C (zaleznie od gatunku) i wysokiej wilgotnosci (okolo 100%), po czym nasiona poddaje sie standardowej ocenie kielowania i oznacza procent siewek normalnych, wyniki te porownuje sie z wynikiem sprzed inkubacji, jezeli wyniki sa zbliżone- wigor nasion jest wysoki. Test ten nadaje sie szczegolnie do prognozowania zdolnosci przechowalniczej nasion
-test kontrolowanego starzenia (CD)- przez 24 lub 48h nasiona poddaje się dzialaniu temp 40-45C (zaleznie od gatunku) i wysokiej wilgotności; przed inkubacja nasiona doprowadza się do tej samej wilgotności 20%; po zakończeniu inkubacji nasiona poddaje się kielkowaniu na bibule, w temp 20C i oznacza procent siewek normalnych
-test Hiltnera- nasiona przykrywa się warstwa 3-4cm gruzu ceglanego, zwiru lub malych kamykow, nasiona kiełkują w ciemności w temp 20C przez 10-14 dni, a nastepnie oznacza się liczbe siewek normalnych i nienormalnych, które przebily warstwe gruzu; nasiona, które wytwarzaja siewki normalne, uwaza się za zdolne do przetrzymania steru fizycznego; test ten szczególnie przydatny jest dla nasiona gatunkow jednoliściennych, zwłaszcza o obniżonej jakości (np. uszkodzonych przez patogeny)
-cold test- nasiona umieszcza się w glebie pobranej z pola, na którym uprawiana była przez kilka lat kukurydza; nasiona kiełkują przez 6dni w temp 10C, a nastepnie 7dni w temp 20C; po tym czasie liczy się siewki normalne i nienormalne; gdy procent kielkowania w cold teście jest zbliżony do uzyskanego w standardowym tescie kielkowania, można spodziewac się, ze nasiona będą dobrze wschodzily w szerokim zakresie warunkow glebowych; cold test jest najpowszechniej stosowany, jest dla nasion kukurydzy
-test wigorowy kompleksowego stresu- test temperaturowy i niedoboru tlenu, polega na moczeniu nasion w wodzie przez 48h w temp 2-5C (nastepuje w tym czasie fizjologiczne uszkodzenie nasion w stopniu zaleznym od ich kondycji); po zabiegu stresowym nasiona poddaje się kielkowaniu w warunkach podanych przez ISTA; wigor okresla się na podstawie ZK i długości siewek.
Testy pośrednie- polegaja na ocenie cech, które uwazane sa za fizjologiczne lub biochemiczne wskaźniki wigoru nasion:
-test elektroprzewodnictwa- nasiona moczy się w wodzie destylowanej przez 24h, nastepnie wykonuje się konduktometryczny pomiar przewodnictwa elektrycznego uzyskanego roztworu; wysokie elektroprzewodnictwo wykazuje na duza ilość jonow w roztworze; jony wydostaja się z nasion przy niskim wigorze przez mikrouszkodzenia i szczeliny w blonach komorkowych; partie nasion o niskim elektroprzewodnictwie ekstraktu charakteryzuja się natomiast wysokim wigorem; wg ISTA test stosowany dla Pisum sativum
-metoda rentgenograficzna- nasiona prześwietlane sa promieniami X o odpowiedniej energii; metoda ta pozwala na szybkie okreslenie anomalii w budowie wewnętrznej nasion oraz ich uszkodzeniach mechanicznych; stosowana jest glownie do oceny jakości nasion drzew i nasion twardych
-dlugosc siewek- uwaza się, ze siewki najszybciej rosnące wyrastają z nasion o najwyższym wigorze; przeprowadza się kielkowanie nasion w standardowych warunkach w rulonach bibulowych, a po 10-14 dniach ustala liczbe siewek roznej dlugosci
O wigorze nasion, w testach pośrednich wnioskuje się także na podstawie replikacji DNA, zawartości chlorofilu, aktywności dehydrogenaz, wewnętrznej strukturze nasion i innych.
Metodyczne zasady oceny wigoru nasion zostaly wprowadzone do przepisow ISTA dopiero w 2001 rosku. W aktualnie obowiązujących przepisach ISTA (2010) podane sa trzy metody oceny wigoru nasion:
-test elektroprzewodnictwa dla Pisum sativum i Phaseolus vulgaris
-test przyspieszonego starzenia (AA) dla Glycine max
-test kontrolowanego starzenia dla Brassica ssp.
WYKŁAD VIII i IX 09.12.2010
Panstwowa inspekcja ochrony roslin i nasiennictwa
Wojewódzki inspektorat w warszawie
-16 glownych inspektoratow (tyle ile wojewodztw)
-w mazowieckim jest ich chyba kolo 30, pod jeden podlegaja 1- powiaty.
Struktura na terenie woj. Mazowieckiego:
*gospodarstw rolnych:
-49,9% 1-5ha
-38,8% 5-15ha
-8,8% 15-30ha
-2,4% <30ha
-struktura upraw: najwięcej zbóż, potem pastewne i sady
-zbior warzyw: kapusta, marchew i cebula
-zbior owocow: jablka, wisnie, grusze
-zbior owocow jagodowych: truskawka, porzeczka, malina.
Zadania inspekcji:
-nadzor nad zwalczaniem organizmow kwarantannowych na terenie woj. maz
-kontrola fitosanitarna importowanych i eksportowanych roslin i produktow roslinnych
-nadzor nad obrotem i stosowaniem srodkow ochrony roslin
-nadzor nad wytwarzaniem, ocena i obrotem materialu siewnego.
Prawodawstwo nasienne:
*ustawy o nasiennictwie i ochronie roslin:
-przepisy ogolne
-rejestracja odmian
-wytwarzanie i ocena mat siew
-obrot i kontrola mat siew
*rozporządzenia MRiRW:
-w sprawie sposobu oznaczania partii materialu siewnego
-w sprawie zakresu i terminow skladania sprawozdan o ilości wprowadzonego do obrotu materialu siewnego
-w sprawie terminow skladania wnioskow o dokonanie oceny polowj materialu siewnego poszczególnych grup roslin lub gatunkow
-w sprawie opakowan materialu siewnego, które uznaje się za male opakowania
-w sprawie wysokości oplat za pobranie urzędowych prob i dokonania oceny materialu siewnego oraz za dokonanie oceny tożsamości i sposobow uiszczania oplat
-w sprawie terminow, po upływie których material siewny podlega okresowej ocenie laboratoryjnej
-w sprawie szczegółowego sposobu oraz zakresu etykiet i plomb materialu siewnego, rodzajow opakowan oraz sposobu ich zabezpieczenia
-w sprawie szczegolpwych wymagan dotyczących wytwarzania i jakości materialu siewnego
-w sprawie metod pobierania prob oraz metod dokonywania oceny
-w sprawie wzorow świadectw i inf dotyczącej oceny
-szczegolowych zasad prowadzenia dokumentacji dot mat siew oraz skladania inf o obrocie mat siew
-stawek oplat za usługi świadczone przez PIORiN oraz za wydawanie etykiet, paszportow roslin lub plomb urzędowych
-kwalifikacji zawodowych w zakresie oceny i pobierania prob mat siew oraz nadzoru i kontroli akredytowanych i upoważnionych przedmiotow
-wzoru protokolu pobania prob mat siew
-zapobiegania wprowadzaniu i rozprzestrzenianiu się organizmow kwarantannowych
-szkolen z zakresu oceny mat siew, pobierania prob i dokonywania badan lab
-oceny tożsamości odmianowej
-mieszanek mat siew.
Przepisy ogolne:
-material siewny- rosliny lub ich czesci przeznaczone do siewu, sadzenia, szczepieni, okulizacji lub innego sposobu rozmnazania roslin; kategoria elitarna, kwalifikowana, standard, handlowa
-material szkolkarski- material rozmnozeniowy i nasadzeniowy roslin sadowniczych; kategoria elitarna, kwalifikowana i CAC
-partia mat siew- okreslona ilość mat siew odm jednorodnej pod względem jej wlasciwosci
-stopien kwalifikacji- kolejne rozmnożenie mat siew w obrebie kategorii
-obrot mat siew- oferowanie do sprzedazy, sprzedaz, dostaw mat siew lub inny sposób dysponowania
-producent- osoba fizyczna, prawna albo jednostka, organ, nieposiadajaca osobowości prawnej, która wytwarza material siewny
-prowadzacy obrot- osoba…, która prowadzi obrot mat siew
-dostawca- producent lub prowadzacy obrot mat szkol, mat rozmn lub nasadzeniowym roslin warzywnych i ozdobnych wpisanego do rejestru przedsiębiorców.
Rejestracja odmian:
-rejestr odmian prowadzony jest przez COBORU
-odmiane wpisuje się do rejesreu jeżeli:
-jest odrebna, wyrownana i trwala
-ma zadowalajaca wartość gospodarcza
-hodowca nadal odmianie nazwe, zachowuje odmiane i posiada mat siew do prowadzenia prob.
Wytwarzanie mat siew:
*przy wytwarzaniu należy zapewnic w szczegolnosci:
-utrzymanie tożsamości i czystości odmianowej
-ochrone przed porazeniem chorobami i szkodnikami roslin
-uzyskanie mat siew o odpowiedniej dla poszczególnych gat i odmiany jakości (czystość, zdolność kielkowania)
*minimalna wielkość plantacji nasiennych:
-2ha zbozowe
-1ha sadzeniaki zizemniaka
-0,5ha pozostale gat
*obowiązki dostawcy- prowadzic dokumentacje dotyczaca wytwarzania, produkcji i obrotu
*wnioski o dokonanie oceny:
-sklada hodowca lub upowazniona przez niego osoba, która prowadzic będzie obrot tym materialem
-do wojewódzkiego inspektora właściwego ze względu na polozenie plantacji.
Ocena meta rialu siewnego wykonywna przez:
-urzedowych kwalifikatowow
-akredytowanych kalifikatorow (z wyjątkiem sadzeniakow ziemniaka)
-przysluguja odwolania od decyzji kwalifikatorow.
Obrot mat siew:
-wpis do rejestru
-etykietowanie, paszportowanie i plombowanie
-dekumentacja mat siew i szkol w obrocie
-kontrola mat siew w obrocie.
Systemy oceny polowej plantacji nasiennych
Ocena polowa- jest urzedowa czynnością majaca na celu stwierdzenie, czy podczas wegetacji roslin istniały warunki właściwe do wyprodukowania materialu siewnego wysokiej jakości, oraz czy stan plantacji nasiennej odpowiadal ustalonym wymaganiom.
Plantacje uznaje się za plantacje nasienna, jeśli:
-zostala zgloszona do oceny
-uzyty material posiada wymagana dokumentacje
-znajduje się w zwartym bloku na jednym, określonym polu.
Jeśli plantacja jest zalozona na kilku polach to kazde pole należy traktowac jako oddzielna plantacje.
W przypadku roslin wieloletnich plantacje nasienne raz obsiane mogą dac kilka zbiorow nasion stanowiących bezpośrednie rozmnożenie tego samego materialu siewnego.
Oceny polowej plantacji nasiennych roslin rolniczych, w zależności od wymagan dla gatunku, dokonuje się dwiema metodami:
-metoda wg norm procentowych- jeśli czystość odmianowa podana jest w procentach; dotyczy gatunkow samopylnych
-metoda wg norm powierzchni- jeśli czystość odmianowa podana jest w sztukach na jednostke kwalifikacyjna; dotyczy gatunkow obcopylnych.
Czynności ogolne kwalifikatora:
-ocenia ogolny stan plantacji, w szczególności:
-wyrownanie i rozwoj roslin
-zachwaszczenie
-wystepowanie innych gatunkow
-wystepowanie chorob i szkodnikow
-wylegniecia;
-stwierdza tożsamość odmianowa na podstawie urzędowego opisu odmiany
-oszacowuje wystepowanie na plantacji zboz owsa gluchego
-dokonuje oceny wystapienia organizmow kwarantannowych (w razie ich stwierdzenia plantacje należy zdyskwalifikowac)
-wyznacza jednostki kwalifikacyjne (prostopadle do kierunku siewu)
-jednostke kwalifikacyjna wyznacza się:
-prostopadle do kierunku siewu
-dla gatunkow uprawianych pojedynczo w rzedach lub gniazdowo (jak ziemniaki, fasola tyczna, wysadki roslin dwuletnich): 100 kolejnych roslin w jednym rzedzie, po 50 roslin w dwoch sąsiednich rzedach, bądź po 25 roslin w czterech sąsiednich rzedach.
Wyposażenie kwalifikatora:
-miarka z podzialka co 1cm
-arkusz oceny polowej
-palka z zaznaczonym odcinkiem 1m
-lupa optyczna 10x.
Ocena wg norm procentowych- ta metoda można na raz ocenic plantacje o pow 30ha; stosuje się zasade, ze na plantacji o powierzchni do 10ha usi być ocenione 10 jednostek i na kazde rozpoczęte 2ha pobiera się kolejna 1 jednostke; podczas oceny polowej jednej plantacji kwalifikator nie może ocenic wiecej 20 jednostek kwalifikacyjnych.
Ocena wg norm powierzchni- dla gatunkow, dla których trudne jes oszacowanie populacji roslin, w wymaganiach szczegółowych czystości odmianowo wyrazona jest jako maksymalna liczba roslin nietypowych dla odmiany na jednostce kwalifikacyjnej; ma ona zastosowanie w szczególności do roslin motylkowych, traw, Zyta, obcopylnych odmian pszenżyta; odmiany krajowe pszenżyta uznane sa jako fakultatywnie samopłodne; plantacje wieksze niż 10ha musza być podzielone na bloki po 10ha i każdy taki blok oceniony oddzielnie.
WYKŁAD X?
Uszlachetnianie materialu siewnego
Uszlachetnianie materialu siewnego oznacza zabiegi majace na celu poprawe wigoru oraz homogenności roznych cech nasion, takich jak, np. wielkość i kształt.
Rozroznia się:
-uszlachetnianie nasion na roslinach matecznych
-pozniwna poprawa jakości nasion.
Zasady doboru metody poprawy jakości nasion:
-znajomosc przyczyny obniżonej jakosci
-czynniki ekonomiczne.
Metody pożniwnego uszlachetniania materialu siewnego:
-czyszczenie- inaczej nazywa się procesem rozdzielczym i polega na wydzieleniu z masy omlotowej wszystkich domieszek; domieszki to: nasiona innych gatunkow i odmian roslin uprawnych, nasiona chwastow, plewy, lodygi, czesci słomiaste, piasek
-sortowanie- zadaniem sortowania jest wydzielenie z materialu oczyszczonego nasion uszkodzonych, niedojrzalych oraz podzial na gatunki
*czyszczenie i sortowanie- w obu procesach wykorzystywane sa roznice we właściwościach fizyko-mechanicznych nasion: właściwości aerodynamiczne, masowe, powierzchniowe, sprężyste, elektryczne, cechy geometryczne
*rodzaje czyszczenia i sortowania: pneumatyczne, na sitach, w tryjerach, w maszynach typu tarciowego, elektromagnetyczne, elektrostatyczne, fotoelektryczne
*maszyny czyszczace: sitowo-pneumatyczne, sitowo-pneumatyczne z tryjerami, tarciowo-pneumatyczne
-suszenie
-plukanie
-kondycjonowanie
-taśmowanie
-zaprawianie
-inkrustacja
-otoczkowanie.
WD 13.01.2011
Banki genow
Bank genow- to centrum zasobow genowych prowadzace prace nad zachowaniem genotypow w postaci nasion, pytlu, kultur tkankowych oraz organow rozmnazania wegetatywnego.
Banki genow maja na celu zachowanie ex situ swiatowego dziedzictwa genetycznego.
Konwencja o bioróżnorodności genetycznej:
-ochrona wiedzy, innowacja, praktyka lokalnych spolecznosci
-prawo do dysponowania zasobami gentycznymi ma kraj, z którego one pochodza- In situ
-kraj udostępniający swoje zasoby genowe powinien mieć możliwość uczestniczenia w zyskach, jakie wynikna z ich eksploatacji.
FAO: organizacja narodow zjednoczonych do spraw wyżywienia i rolnictwa
Plan dzialania przewiduje:
-obserwacje i inwentaryzacje zasobow genetycznych roslin uprawnych
-ochrone In situ i ex situ
-usprawnienie uzytkowania zasobow genowych (wspieranie produkcji i rozprowadzania nasion)
-edukacje i promocje.
Program ochrony zasobow genowych roslin uzytkowych
Glowne zadania:
-gromadzenie populacji i odmian roslin uprawnych oraz dziko rosnących, zagrozonych erozja genetyczna
-opis i waloryzacja zebranych materialow
-utrzymanie prob nasion w stanie żywym przy zachowaniu ich czystości genetycznej
-dokumentacja zgromadzonych materialow
-udostepnianie materiałów wyjściowych hodowcom odmian i placówkom badawczym.
Zadania banku genow i inne prace:
-nowe rosliny uzytkowe
-botniczne kolekcje
-identyfikacja genow
-markery molekularne
-krzyzowania
-zachowanie In situ
-inwentaryzacja
-ekspedycje, wymiana probek
-dostarczanie materiałów i informacji
-kolekcja nasion
-bank genow: zbior, zachowanie ex situ, dokumentacja.
Kierunki ochrony:
-in situ- zachowanie w gospodarstwach rolnych
-ex situ- banki genoe, ogrody botaniczne, skanseny.
Ochrona In situ:
-zachowanie w gospodarstwach rolnych „on farm conservation”- przewiduje nie tylko zachowanie danej formy w miejscu pochodzenia, ale również poddawanie jej tradycyjnemu sposobowi uprawy i selekcji, które doprowadzily do jej wyewoluowania
-projekty wykorzystujące zachowanie w gospodarstwach rolnych jako metode ochrony zasobow genowych są realizowane w regionach o tradycyjnej gospodarce rolnej i duzej różnorodności występujących tam populacji.
Czynniki sprzyjające ochronie zasobow genowych:
-zrownowazone uzytkowanie
-rozwoj rolnictwa ekologicznego
-silne przywiązanie do tradycji
-izolacja ekonomiczna
-trudne warunki agronomiczne, slabe gleby
-bieda
-duza fragmentacja pol
-lokalne przetwórstwo płodów rolnych
-ochrona przez wladze lokalne i krajowe.
Gatunki chronione:
-drzewa owocowe
-odmiany zboz
-len i lnicznik
-odmiany ziemniaka
-stare rasy zwierzat
-chwasty polne.
Różnorodność drzew owocowych:
-tradycyjne sady charakteryzowaly się duza różnorodnością uprawianych odmian
-dodatkowo warunki klimatyczne faworyzowali określone odmiany
-tradycyjne sady zachowaly się w malej skali do dzisiejszych czasow
-plon był wykorzystywany dla wlasnych celow, natomiast nadwyzka była sprzedawana na rynku.
Tradycyjna wiedza:
odmiany + technologie = lokalny produkt.
Zadania wyajzdow kolejkcyjnych:
-zbior ekotypow traw i innych roslin pastewnych
-zbior starych odmian roslin rolniczych, sadowniczych i ozdobnych oraz dzikich przeodkow
-zbior materiałów roślinnych do prac badawczych
-zbior chwastow roslin uprawnych
-ocena erozji genetycznej roslin uzytkowych.
Ocena erozji genetycznej polski:
-najliczniej zbierane stare odmiany reprezentowane są przez fasole, cebule i czosnek
-warzywa rosliny dwuletnie gwałtownie znikaja
-lokalne formy zboz praktycznie nie występują.
Przyczyny erozji genetycznej:
-wypieranie tradycyjnych gatunkow i starych odmian przez nowoczesne odmiany, co prowadzi do drastycznego zubożenia różnorodności biologicznej
-zmiana sposobu uzytkowania gleby i porzucanie gruntow ornych.
Znaczenie starych odmian:
-tradycyjne odmiany prezentuja soba wazne i wartościowe genetycznie i kulturowo historyczne dziedzictwo.
Kategorie nasion:
-nasiona typowe- to nasiona znoszące odwodnienie o 5% zawartości wody i ponizej
-nasiona pośrednie- to nasiona tolerujące odwodnienie do ok. 10-12,5% zawartości wody
-nasiona nietypowe- to nasiona tracace żywotność przy wysuszaniu ich do ok. 15-12%.
Przechowywanie nasion:
-nasiona poszcegolnych gatunkow charakteryzuja się rozna długością okresu zywotnsci uzależnionym zarówno od czynnikow wewnętrznych i zewnetrznych.
Czynniki wewnętrzne:
-budowa anatomiczna
-sklad chemiczny
-rodzaj i głębokość spoczynku nasion
-gatunkowe właściwości genetyczne
-porazenie nasion przez patogeny
-mechaniczen uszkodzenia nasion.
Czynniki zewnętrzne:
-one glownie decyduja o długości zycia nasion
-temp przechowywania
-sklad atmosfery i aeracja (cisnienie parcjalne tlenu)
-wilg powietrza
-zawartość wody w nasionach.
Zasada Harringtona- okres żywotności nasion skraca się o polowe dla każdego wzrostu wilgotności nasion o 1% oraz dla każdego wzrostu temp o 5C.
Krajowy program ochrony zasobow genowych roslin:
-tradycja
-wysokie standardy przechowywania
-wykorzystanie
-unikalne materialy
-wspolpraca miedzynarodowa.