Wstępne badania nad optymalizacją warunków indukowania mutacji dla uzyskania nowej zmienności u maku (Papaver somniferum L.)

Celem prowadzonych badań było znalezienie optymalnych metod indukowania mutagenezy dla uzyskania nowej zmienności głównych alkaloidów maku: morfiny, tebainy i kodeiny. Materiał do badań stanowiły genotypy linii hodowlanych pochodzące z rekombinantów różnych form maku wysokomorfinowego z kolekcji IHAR-PIB oraz wysokomorfinowa odmiana Lazur. Badania prowadzono w trzech sezonach wegetacyjnych. Zastosowano czternaście sposobów indukowania mutagenezy stosując zróżnicowane stężenia mutagenu chemicznego i ultradźwięków oraz różny czas ekspozycji mutagenem. Nasiona traktowano metanosulfonianem etylu (EMS) oraz ultradźwiękami (UD) w celu ułatwienia wnikania substancji mutagennej do nasion. Stężenia mutagenu wynosiły: 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 i 1,6% EMS. Nasiona wytypowanych genotypów maku pozostawały w roztworze trzy lub cztery godziny w zależności od stężenia mutagenu. Przeprowadzono również badania wpływu ultradźwięków na zwiększenie działania mutagenezy chemicznej na nasiona maku odmiany Lazur. Czas ekspozycji nasion na działanie ultradźwięków wynosił 5 lub 25 minut. Po zdekantowaniu roztworu nasiona wymywano pod bieżącą wodą i osączano na bibule. Nasiona poddane mutagenezie i linie kontrolne rozmnażano w szkółkach selekcyjnych. Zastosowanie mutagenezy pozwoliło na uzyskanie zmienności zawartości morfiny, kodeiny i tebainy. Poszerzenie zmienności zawartości alkaloidów w makowinach maku potwierdza, że EMS jest wydajnym mutagenem chemicznym stosowanym do tworzenia nowych zmienności.

The aim of the studies was to identify optimum method for inducing mutagenesis to obtain new variation alkaloid in poppy. The study material consisted of breeding lines derived from high-morphine recombinants of various forms of poppy from the IHAR-PIB collection, and the high-morphine Lazur variety. The studies were carried out over three vegetation seasons. A total of 14 methods of mutagen treatment were employed, using varying concentrations of the chemical and ultrasounds, and different mutagen exposure times. Seeds were treated with ethyl methanesulphonate (EMS) and ultrasounds (US) in order to facilitate the penetration of mutagenic substances into the seeds. Mutagen concentrations were: 0.4; 0.6; 0.8; 1.0; 1.2; 1.4 and 1.6% EMS. Seeds of selected poppy genotypes were kept in the solution for three or four hours depending on mutagen concentration. The study also involved investigation of the effect of ultrasound treatment on the increase in effectiveness of chemical mutagenesis in poppy seeds of the Lazur variety. The duration of seed exposure to ultrasound treatment was 5 or 25 minutes. Following decantation, the seeds were washed under running water and dried on tissue paper. The seeds that had been subjected to mutagen treatment and control lines were then propagated in selection nurseries. It was possible to achieve higher variation in the content of morphine, codeine or thebaine. Extended range of variation in alkaloid content in poppy capsules demonstrates that EMS is an efficient chemical mutagen suitable for the development of new genotypes.