Zróżnicowanie cech morfologicznych i plonotwórczych u indukowanych mutantów odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.)

Oprócz niewątpliwych zalet lędźwianu siewnego jak jego znaczna tolerancja na stresy abiotyczne, szereg niekorzystnych cech użytkowych limituje jego szerszy udział w krajowym rolnictwie. Stąd konieczne jest genetyczne ulepszenie tego gatunku a mutageneza może być wartościowym uzupełnieniem konwencjonalnych metod hodowlanych i zostać wykorzystana do tworzenia dodatkowej zmienności genetycznej. Materiał do badań stanowiły mutanty lędźwianu siewnego uzyskane z nasion z dwóch krajowych odmian Derek i Krab poddawanych działaniu chemomutagenów. W latach 2004–2006 w doświadczeniach polowych oceniano zmienność wybranych cech morfologicznych i plonotwórczych u dziewiętnastu mutantów pochodzących z odmiany Krab oraz dziewięciu z odmiany Derek. Wyniki opracowano wykorzystując wielocechową analizę statystyczną. Uzyskane wyniki wskazują na zróżnicowanie cech mutantów w porównaniu z ich formami wyjściowymi Krab i Derek, przy czym lata badań (z których dwa charakteryzowały się suszą w okresie wegetacji), istotnie wpływały na zakres analizowanej zmienności. Dla badanych lat łącznie największe wartości współczynnika zmienności uzyskano dla terminu kwitnienia, wysokości roślin, liczby strąków z rośliny oraz liczby i masy nasion z rośliny, a najniższe dla długości i szerokości strąka oraz liczby nasion w strąku. Wartości kontrastu w porównaniach odmian z ich mutantami łącznie dla poszczególnych cech były najczęściej dodatnie, wskazując na niższe wartości badanych cech u mutantów, aczkolwiek dla niektórych mutantów wartości cech struktury plonu były wyższe niż u ich formy wyjściowej, zwłaszcza w latach suchych 2005 i 2006. Na podstawie analizy zmiennych kanonicznych wyróżniono mutanty, które pod względem kompleksu badanych cech wykazywały najmniejszy stopień podobieństwa w porównaniu z ich odmianami wyjściowymi oraz w porównaniach mutantów między sobą. Mutanty te, zwłaszcza o szerszej reakcji na stres wodny stanowić mogą interesujący materiał wyjściowy do dalszych prac hodowlanych.

Apart from many advantageous features, such as high tolerance to abiotic stresses, grasspea is characterized by a few undesirable traits that limit its broader use in Polish agriculture. Genetic improvement of this crop with mutation breeding can be a valuable supplement to conventional plant breeding methods to create additional genetic variability that may be utilized by plant breeders. The present studies deal with grasspea mutants obtained from seeds of two Polish cultivars Derek and Krab treated with different doses of chemomutagens. Nineteen mutants derived from the cultivar Krab and nine mutants from the cultivar Derek were studied in a field trial conducted in 2004-2006 at the Experiment Station of Polish Academy of Sciences in Cerekwica. The variability of morphological and yield-contributing traits of the mutants and the initial cultivars were estimated for each year, and the results obtained were analyzed with multivariate statistics. The results indicate that the mutants’ traits differed from their initial cultivars. In 2005 and 2006 drought occurred, which might have influenced the results. Among the traits studied for three years the highest coefficient of variation was observed for time to flowering, plant height, pod number per plant, seed number per plant, seed weight per plant; the lowest for pod length and width and seed number per pod. The values of the contrasts for the comparisons of the cultivars with their mutants for particular traits were generally positive. This indicates that for three years studied together, the cultivars had higher values of the corresponding traits than their mutants. In spite of this negative trend, a few mutants exceeded their initial cultivars for yield-contributing traits, which was particularly visible in both dry years 2005 and 2006. Canonical variety analysis was a useful statistical tool for clear identification of multivariate genetic variation of grasspea mutants. The analyses performed allowed to distinguish these mutants that highly differed from their initial cultivars and the other mutants. Such mutants, particularly those with a broad reaction to water stress, could constitute an interesting initial material for further breeding.