Skupina „Česká řepka“ a aktivity zaměřené na tvorbu nových genotypů řepky se specifickou kvalitou oleje.

Brukev řepka olejka (Brassica napus L.) je u nás v současnosti po pšenici nejvýznamnější polní plodinou. Cílem produkce je především zisk rostlinného oleje, který vyniká velmi vysokou nutriční kvalitou. Z hlediska skladby mastných kyselin (MK) a jejich vzájemného poměru je jedním z nejvhodnějších olejů pro lidskou výživu, v některých kritériích dokonce překonává velmi propagovaný olej olivový. Řepkový olej obsahuje relativně nízké zastoupení nežádoucích nasycených MK a naopak vysoké procento prospěšných omega-3-polynenasycených MK, kterých máme ve stravě nedostatek. U řepkového oleje rozhodně neplatí, že relativně nízká prodejní cena znamená také nižší kvalitu.

Jak bylo uvedeno, kvalita oleje a na něj vázaná vhodnost pro výsledné využití je dána především skladbou MK. Zastoupení jednotlivých MK v řepkovém oleji je do značné míry podmíněno genotypově. Cíleným šlechtitelským procesem je možné poměry MK v semeni do určité míry ovlivňovat a tím ovlivňovat i vhodnost oleje k různým účelům (teplá nebo studená kuchyně, technické využití).

Pro zefektivnění a zvýšení konkurenceschopnosti českého šlechtění vznikla pracovní skupina šlechtitelských a výzkumných pracovišť „Česká řepka“, v jejímž rámci jsou mimo jiné řešeny i aktivity, zaměřené na tvorbu nových genotypů řepky se specifickou kvalitou. Za tímto účelem byl stanoven vhodný postup, který kombinuje tvorbu dihaploidních linií (DH) s analýzou obsahu MK již během samotného procesu dihaploidizace, tedy ještě v in vitro podmínkách. Význam a uplatnění tvorby DH ve šlechtění řepky byl podrobně vysvětlen v příspěvku „Využití dihaploidizace ve šlechtění řepky olejky“.

Postup:
Ze šlechtitelských materiálů odvozených z kříženců genotypů se specifickým složením MK byly na pracovišti Výzkumného ústavu rostlinné výroby, v.v.i. Praha připraveny výchozí matečné rostliny, z nich odebírána poupata a následně izolována nezralá pylová zrna ve specifickém vývojovém stádiu. Ke zdvojení chromozómové sádky v in vitro prostředí byl použit roztok tekutého živného média NLN s antimitotickou látkou (trifluralin, koncentrace 5 μM, teplota 30°C, tma). Po 18 hodinách působení bylo médium zaměněno za NLN médium bez antimitotické látky, další kultivace probíhala ve stejných podmínkách až do fáze regenenerace kotyledonárních embryí. Embrya byla ve stáří 4-5 týdnů od založení kultury následně pasážována na tuhé DM médium s kyselinou abscisovou (koncentrace 15 μM) a kultivována 3 týdny. Poté byly cca ¾ délky obou děloh embryí odříznuty skalpelem a zamrazeny při -20 °C v mikrozkumavkách. Ořezaná embrya byla dále kultivována na dalších pevných živných médiích (RM a následně MS bez růstových regulátorů, pro stimulaci tvorby vzrostného vrcholu, resp. kořenového systému).

Odřezané segmenty děloh jako výchozí vzorky pro analýzu MK byly transportovány v zamraženém stavu z VÚRV do laboratoře OSEVA vývoj a výzkum s.r.o., kde byly realizovány chemické analýzy. Segmenty děloh byly sušeny 48 hod./40°C. Příprava methylesterů MK byla provedena v mikrozkumavkách za použití methanolického roztoku hydroxidu sodného a směsi isooktanu a isopropanolu. Vzniklé lipofilní methylestery MK se extrahovaly do isooktanu. Pro identifikaci a stanovení obsahu methylesterů MK byl použit plynový chromatograf Master GC (DANI Instruments S.p.A.) s plamenově ionizačním detektorem. Separace probíhala na kapilární koloně FAME Wax (30 m x 0,32 mm x 0,25 μm, Phenomenex). Na kolonu byl dávkován 1 - 3 μl roztoku methylesteru MK naředěný oktanem v módu splite 1: 2 - 60 v závislosti na hmotnosti vzorku. Počáteční teplota byla nastavena na 195 °C, poté následoval nárůst teploty o 5 °C/min na teplotu 240 °C s následným nárůstem 10 °C/min na konečných 250 °C. Celková doba analýzy byla 15 min. Injektor byl vyhříván po celou dobu separace na teplotu 240 °C a detektor na 250 °C. Jako mobilní fáze byl použit vodík s průtokem 1,8 ml/min. Obsah MK byl vyjádřen metodou vnitřní normalizace jako procentuální zastoupení jednotlivých kyselin MK.

Uplatnění v praxi:
Uvedená metoda má významný praktický dopad na tvorbu odrůd řepky olejky se specifickou kvalitou. DH materiály s požadovaným složením MK mohou být selektovány již v in vitro podmínkách, což vede k významnému zefektivnění celého procesu, neboť odpadá nutnost další kultivace neperspektivních materiálů. U získaných materiálů dihaploidního typu máme jistotu absolutní genetické fixace zjištěných znaků, což značně ulehčuje zbylou a ne vždy snadnou cestu k registraci nové odrůdy.

1 - mikrosporová embrya řepky olejky na tekutém NLN médi
2 - embrya na tuhém DM médiu s kyselinou abscisovou před oříznutím děložních lístků
3 - detail mikrosporového embrya před/po oříznutí děložních lístků
4 – analýza vzorků děloh na plynovém chromatografu
5 – výsledný chromatogram zastoupení mastných kyselin
(autoři fotografií: M. Klíma, L. Endlová)

Problematika byla podpořena projektem Mze ČR č. QJ1510172

autoři:
Mgr. Viktor Vrbovský, OSEVA vývoj a výzkum s.r.o.
Mgr. Lenka Endlová, OSEVA vývoj a výzkum s.r.o.
Ing. Miroslav Klíma, Ph.D., Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.