Pavelek Martin, Ing. CSc.

DMITRIEV, Alexey A., Parfait KEZIMANA, Tatiana A. ROZHMINA, Alexander A. ZHUCHENKO, Liubov V. POVKHOVA, Elena N. PUSHKOVA, Roman O. NOVAKOVSKIY, Martin PAVELEK, Gleb N. VLADIMIROV, Evgeny N. NIKOLAEV, Oxana A. KOVALEVA, Yury I. KOSTYUKEVICH, Vitaliy V. CHAGOVETS, Elena V. ROMANOVA, Anastasiya V. SNEZHKINA, Anna V. KUDRYAVTSEVA, George S. KRASNOV a Nataliya V. MELNIKOVA, 2020. Genetic diversity of SAD and FAD genes responsible for the fatty acid composition in flax cultivars and lines. Bmc Plant Biology [online]. 20, 301. ISSN 1471-2229. Dostupné z: doi:10.1186/s12870-020-02499-w

ROZHMINA, T. A., Y.-B. FU, A. DIEDERICHSEN, K. W. RICHARDS, M. PAVELEK a M. VRBOVÁ. Research of Genetic Polymorphism Species Linumu sitatissimum L. on a Basis a RAPD-Method. Journal of Natural Fibers [online]. 2018, 15(2), 155–161. ISSN 1544-0478. Dostupné z: doi:10.1080/15440478.2016.1193083.

Agram je raná odrůda olejného lnu. Rostliny nízké až středně vysoké. Barva květu středně modrá, barva semene hnědá, hmotnost tisíce semen středně vysoká. V rámci sortimentu potravinářských odrůd výnos semene a tuku vysoký. Obsah tuku vysoký, skladba mastných kyselin změněna, jodové číslo středně vysoké. Obsah kyseliny alfa-linolenové a linolové středně vysoký.

Odrůda k produkci semene, na výrobu stolního oleje, pro využití v racionální výživě, v pekárenském průmyslu. Pozdní odrůda olejného lnu, středně modrá barva květu, žlutá barva semene, hmotnost tisíce semen nízká až střední, nadprůměrný výnos semene a tuku o 15–20 % vyšší oproti standardním odrůdám, obsah tuku vysoký, změněná skladba mastných kyselin, velmi nízký obsah kyseliny alfa-linolenové, velmi vysoký obsah kyseliny linolové.

Industrial Crops: Breeding for BioEnergy and Bioproducts. New York: Springer, 2015, 233–263. Handbook of Plant Breeding, Vol. 9. DOI: 10.1007/978-1-4939-1447-0_11. ISBN 978-1-4939-1446-3

In: Actual aspects of growing, processing and use of medicinal, aromatic and spice plants, Kežmarské Žĺaby, 16.-18.8.2015, book of proceedings. s. 49–53. ISBN 978-80-552-1393-4.

The aim of this work was to present developed list of descriptors for Linum usitatissimum L.. The lack of complete tool, needful for evaluation and characterization of genetic resources, was the main purpose of its creation. The list of descriptors was developed through international cooperation of three institutions – Agritec Plant Research Ltd.. Šumperk, N. I. Vavilov Research Institute of Plant Industry in Petersburg and Slovak University of Agriculture in Nitra. It consists from three main parts. In general chapters the origin, taxonomy and morphology of species L. usitatissimum L. is characterized. The list of descriptors by itself forms the second part. The methodologies for descriptors creation and evaluation of genetic resources, then the passport descriptors and the descriptors for characterization and evaluation are placed in this part. In the third part are the attachments – the list of growing stages and reference varieties. The list of descriptors was processed as the combination of five existed international systems for evaluation. As well the experiences of involved experts are the guarantee of the originality, completeness, and wide utilization of this work.

Odrůdy olejných lnů a konopí setého byly studovány jak z hlediska kvantitativních parametrů výnosu semene, stonku a vlákna, tak z pohledu kvalitativních parametrů obsahu mastných kyselin, tuku a obsahu některých nutričních a antinutričních látek. Studované odrůdy olejných lnů a konopí setého vykázaly průkazné meziodrůdové rozdíly výnosových faktorů i kvalitativních parametrů.

Šlechtění lnu (Linum usitatissimum L.) má v České republice dlouhodobou tradici spadající již do počátku minulého století. V té době se šlechtily především odrůdy přadného lnu a lnářské odvětví mělo v tomto období relativně významné postavení podporované i zpracovatelským tírenským průmyslem. Situace se začala dramaticky měnit již v prvních letech 21. století a zejména pak po vstupu ČR do EU 1. 5. 2004. Vlivem nepříznivých okolností zejména v prvním desetiletí 21. století (odbourání dotací na pěstování přadného lnu, invaze levné lněné suroviny a zboží ze zemí Asie, především Číny) došlo k poklesu ploch přadného lnu v Evropě, jak v západních zemích (Francie, Holandsko, Belgie), tak i v zemích východní Evropy, nevyjímaje ani Českou republiku. Poprvé v historii pěstování přadného lnu v ČR však došlo i k rušení tírenských závodů a provozů a během několika let ke kompletnímu zániku tohoto sektoru. Z tohoto důvodu bylo v roce 2010 ukončeno šlechtění odrůd přadného lnu a veškerá pozornost se zaměřila na šlechtění odrůd olejného lnu s novými kvalitativními vlastnostmi semene (diferencovaný obsah MK, vyšší obsah lignanů, nižší obsah kyanogenních glykosidů) předurčující směry využití olejného lnu.

The use of digital image analysis (DIA) for characterization of varieties is much quicker and easier than conventional morphometric methods. This non-destructive, highly effective technique employs an inexpensive imaging system, which allows image acquisition, image processing and feature extraction. In this study digital image analysis was used for the detection of assumed duplicates in the germplasm of a flax/linseed collection, based on petal measurements. A group of 131 different flax/linseed varieties was used in tests for defining key features. The aim of the investigation was to determine if petal size could be used to distinguish compared accessions (doubles, triples, quadruples). The linear regression model used for feature assessment enabled successful identification of the dissimilarity or similarity among tested accessions. The position and distance of accessions in groups of clusters were obtained by hierarchical cluster analysis. Duplicates in the germplasm of the flax collection were confirmed by non-significant statistical differences between tested accessions. Based on the passport descriptor ACCENAME analysis it was revealed that out of 97 evaluated couples 81(83.5%) showed a significant difference in petal size, resulting in the conclusion that they are not real duplicates. Only 10 couples (10.3%) showed non-significant differences in petal size and shape could be considered as real duplicates. Six couples (6.2%) remained undetermined, as it was not possible to make a clear distinction using the above mentioned methods, due to the influence of year or other external factors. Image analysis followed by hierarchical cluster analysis was recommended as one of the methods useful for the characterization and rationalization of a germplasm collection. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The chapter is dealing with flax and linseed (Linum usitatissimum L.) methods of breeding. At the beginning of the chapter the survey of flax growing in Europe and in the world is presented followed by description of the work with flax and linseed genetic resources, International Flax Database, conventional and unconventional methods of breeding. The chapter is closed with the Internet link to the European catalogue with flax and linseed varieties.

Příspěvek reaguje na změny hospodářského typu u lnu setého Linum usitatissimum L. pěstovaného v České republice. Pěstování a šlechtění přadného lnu bylo v České republice prakticky ukončeno a veškerá pozornost se v současnosti zaměřuje na šlechtění a pěstování olejného lnu. Pro zvýšení užitkovosti olejného lnu jsou v příspěvku prezentovány a diskutovány různé směry šlechtění s cílem diferenciace konečného produktu pro vybranou cílovou skupinu uživatelů.

Retrotransposon segments were characterized and inter-retrotransposon amplified polymorphism (IRAP) markers developed for cultivated flax (Linum usitatissimum L.) and the Linum genus. Over 75 distinct long terminal repeat retrotransposon segments were cloned, the first set for Linum, and specific primers designed for them. IRAP was then used to evaluate genetic diversity among 708 accessions of cultivated flax. Application of Bayesian methods for clustering resulted in the robust identification of 20 clusters of accessions, which were unstratified according to origin or user type.These findings provide a basis for better flax germplasm management, core collection establishment, and exploration of diversity in breeding, as well as for exploration of the role of retrotransposons in flax genome dynamics.

Raciol je středně raná odrůda, středně odolná ke komlexu chorob kořenů a báze stonku. Výnos semene a tuku je vysoký. Odrůda má žlutá semena ve srovnatelné velikosti jako standardní odrůdy Flanders a Lola. Poměr esenciálních polynenasycených mastných kyselin v semenném oleji je změněn. Obsah kyseliny linolové a alfa-linolenové je střední (40 a 30%), jodové číslo je střední.

Před 20 lety digitalizovaná technologie snímání odstartovala technické řešení charakterizace a třídění rostlin v kolekcích polních plodin. Digitální obrazová analýza (DOA) je analytická metoda aplikovaná pro determinaci původu kultivarů, detekci kontaminovaných vzorků a k testování odlišnosti uznávaných nových odrůd a kultivarů pro registraci šlechtitelského materiálu a šlechtitelských práv. Snímání obrazů semen, jejich digitalizace, segmentace a vyhodnocení specielním softwarem otevírá možnost rychlého třídění genotypů založené na měření velikosti, tvaru a barevných charakteristik objektů. V této studii DOA byla použita pro měření obrazových chrakteristik malých semen lnu a větších semen hrachu, modelových semen s následnou klasifikací na klastry. Velikost a tvar semen byla vyhodnocena ze snímků pořízených na plošném deskovém skeneru. Barevná odchylka ve vzorku vypočtená dle souřadnic CIE-lab barevného prostoru L,a,b byla použita pro určení barevné kategorie vzorku semen, jejichž snímek byl pořízen makro optickým systémem . Některá data získaná z obrazové analýzy korelovala s daty obsahu tuku v semenech lnu.

Obrazová analýza se v biologii stává stále používanější metodou při hodnocení rozmanitosti odrůd. Obrazová data se zpracovávají pro kvantitativní hodnocení objektů. Získané údaje slouží např. k identifikaci odrůd, nejčastěji je používána morfologie semen, květů a listů. Software NIS Elements AR 2.30 (Laboratory Imaging Prague) byl použit pro vyhodnocování digitálních snímků lnu setého. Před každým měřením je digitálně sejmutý obraz převeden na binární obraz představující dvě roviny (objekt a pozadí) získané prahováním a úpravou binárního obrazu pomocí programového editoru a nakonec provedeno měření parametru – plocha. Automatické vyhodnocení snímků je objektivní a časově efektivní metoda,při níž nedochází ke znehodnocení vzorku a její velkou výhodou je opakovatelnost a spolehlivost měření.

Na základě podkladu pro vydání rozhodnutí v řízení pro registraci odrůdy č. NOÚ/5077227 byla v roce 2009 registrována nová odrůda přadného lnu RINA.

In the study differences in seed morphology were investigated by digitalized image system software Nis-Elements v.2.3 (Lim, Prague, Czech Republic) based on scanning of size and shape and extracted parameters such as Area, MaxFerret, Elongation, Cirularity etc. of seeds of model crops - pea (large seedy crop) and flax (small seedy crop). The results of image analysis (determination of classes of highly contrasting seeds) were taken in comparison/correlation with agricultural important compounds in seeds can be helpfull in granding system of seed technology.

Práce se zaměřila na identifikaci bodových mutací v kódující čáasti genů FAD3A a B pro desaturázy lnu, projevující se nízkým obsahem kyseliny linolenové. Byly ověřeny a dále vyvinuty CAPS PCR markery umožňující efektivní výběr. V případě hrachu byla ověřeny a na roszáhlem souboru deklarovaných donorů testovány recesivní mutace v genu eIF4E/sbm-1 lokusu. Byly vyvinuté nové spolehlivé PCR markery využitelné ve šlechtitelském procesu.

Byla hodnocena část národní kolekce lnu, analyzován pasportní deskriptor ACCENAME, detekováno 12 domnělých duplikací, 1 triplikace a 1 kvadruplikace a ty byly dále studovány z hlediska květní morfologie pomocí digitální obrazové analýzy (DOA). Byly zjištěny parametry DOA Area, MaxFeret a Circularity a na základě jejich hodnocení statisticky významné rozdíly mezi jednotlivými genotypy.

Mutagenezí linií Te-93/13 a SU-45/85 byly získány linie s nižším obsahem kyseliny linolenové Te-60/101 a SU-244/40. Na hybridní populaci F1 generace byla v roce 1992 nakřížena kanadská odrůda olejného lnu McGregor a na tuto kombinaci křížení v roce 1994 v F1 generaci australská odrůda olejného lnu Glenelg. Vzniklá populace složitého kombinačního křížení byla v F2 generaci podrobena individuálnímu výběru a bylo vybráno 100 rostlin, jejichž potomstvo se stalo základem F3 generace jako kmenů . V následujících generacích F4 až F6 v letech 1998 – 2000 pokračovala selekce a hodnocení kmenového materiálu II., III. a IV. roku ve zkouškách výkonu. V roce 2000 v generaci F6 byl vybrán výchozí kmen označený AGT-248, který byl zařazen do mezistaničních zkoušek. V generaci F10 v roce 2004 bylo novošlechtění pod označením AGT-248 zařazeno do Státních zkoušek pro registraci odrůd a současně bylo v tomto roce založeno udržovací šlechtění. V roce 2007 bylo novošlechtění AGT-248 zaregistrováno pod názvem Amon.

Dle rozhodnutí ÚKZUZ č.j. NOÚ/5076953/BRN/R703/2007 ze dne 18.5.2007 byla registrována odrůda olejného lnu AGT-248 pod názvem AMON.

Jsou uvedeny výsledky studia pasportních a popisných deskriptorů národní kolekce lnu (Linum usitatissimum L.) a použití Digitální obrazové analýzy pro racionalizaci práce s kolekcí. Bylo hodnoceno 979 položek X13 z hlediska pasportních deskriptorů ACCENUMB, ACCENAME, ORIGCTY, USE TYPE shlukovou analýzou a jednotlivé položky byly rozděleny do 40 shluků. Byla posouzena květní morfologie pomocí parametrů obrazové analýzy Area, MaxFeret, MinFeret, Circularity. Tyto parametry byly dále analyzovány základními statistickými veličinami (průměr, směrodatná odchylka, rozpětí, koeficient variance) a analýzou variance, metodou mnohonásobného porovnávání. U některých duplikací byly zjištěny statisticky významné rozdíly v květní morfologii (velikost koruny), což vedlo ke zpochybnění posouzení těchto genotypů jako duplikovaných. Ty jsou dále vnímány jako odlišné a budou navrženy pro zařazení do core kolekce.

Cílem práce bylo vyvinout markerovací systém založený na využití retrotransposonových sekvencí pro analýzu genetické diverzity kolekce lnu. Celkem bylo osekvenováno více než 100 kb a následně identifikováno celkem 27 odlišných retrotransposonových fragmentů. Následně bylo navrženo a testováno 75 PCR primerů z nichž 23 poskytly reprodukovatelný polymorfní profil. Tento systém byl testován na souboru 50 geograficky odlišných položkách lnu z kolekce Agritec, CR. Tyto výsledky poslouží k dlaší práci s cílem tvorby core kolekce lnu na pracovišti Agritec, ŠUmperk.

Jsou popisovány postupné kroky tvorby core kolekce Linum usitatissimum L. Byla analyzována první část genotypů kolekce označených X13 (současné moderní odrůdy) z hlediska pasportních a popisných deskriptorů zahrnujících morfologické znaky a biologické charakteristiky. Byla hodnocena genetická variabilita jednotlivých morfologických znaků a na základě shlukové analýzy byly genotypy rozděleny do 40 shluků, z nichž shluky s největším zastoupením genotypů byly charakterizovány.

Len setý olejný - Jantar - právně chráněná odrůda

V rámci projektu "Zachování a udržitelné využívání genové základny plodin pro potraviny a zemědělství" výzkumného týmu při Ústavu pro zachování biologické rozmanitosti a biologické bezpečnosti zabývá charakterizací a hodnocení 265 genetických zdrojů lnu (Linum usitatissimum L.) . Nezbytnou součástí řešení tohoto úkolu bylo vytvořit jednotný systém hodnocení, popis a klasifikace vybraných genotypů. Nejlepší způsob, jak dosáhnout jednotného hodnocení všech genotypů byl prostřednictvím inovace existoval a mezinárodně používaných seznamů deskriptorů - UPOV (1995), Česká národní seznam deskriptorů (2000), Rosenberg seznam deskriptorů (1978), VIR (1989) , IFDB seznam deskriptorů (1994). Inovovaný seznam deskriptorů obsahuje 93 deskriptorů. Odtud, 63 deskriptorů patří k morfologické znaky, 21 deskriptory jsou zvláštní biologické vlastnosti, a 8 jsou deskriptory pro hospodářské vlastnostmi.