Analysis of accumulation of cadmium in seeds of selected breeding linseed (Linum usitatissimum L.) genotypes cultivated for medicinal purposes

• Autorzy: Praczyk M. , Heller K. , Silska G. , Baraniecki P.

Warianty tytułu

PL

Analiza genetyczno-hodowlana wiązania kadmu w wybranych genotypach lnu oleistego uprawianych dla celów leczniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was genetic and breeding screening of selected varieties and hybrids of oil flax for in-seed cadmium fixing ability. Seven parental varieties as well as nineteen F1 and F2 hybrids were analyzed. The varieties were crossed in di-allelic scheme, according to the Griffing method II. Significant differences were found in the activity of fixing cadmium from the soil between analysed flax parental forms and hybrids. High variability of tested genotypes, calculated by the variance coefficient, was observed in F1 generation. The variability of tested genotypes in the F2 generation was two times lower. The analysis of general combining ability (GCA) showed that Chinese cultivar Shanxi reduced significantly the fixing cadmium from the soil in combinations of F1 generation crossing. However, the effects of the specific combining ability (SCA) of tested hybrids to reduce the cadmium content in seeds were statistically insignificant. The analysis of genetic components variance showed no significance both in domination and cumulative genes which suggests a complex inheritance pattern of the tested trait.

PL

Celem badań była analiza genetyczno-hodowlana wybranych odmian i kombinacji krzyżowania lnu oleistego pod względem wiązania kadmu z gleby w nasionach. Analizowano siedem odmian rodzicielskich i dziewiętnaście mieszańców pokolenia F1 i F2. Odmiany krzyżowano ze sobą w układzie diallelicznym, według II metody Griffinga. Stwierdzono występowanie istotnych różnic w aktywności wiązania kadmu z gleby pomiędzy analizowanymi odmianami rodzicielskimi i mieszańcami lnu. Wysoką zmienność badanych genotypów, obliczoną za pomocą współczynnika zmienności obserwowano w pokoleniu F1. Zmienność badanych genotypów w pokoleniu F2 była dwukrotnie mniejsza. Analiza efektów ogólnej zdolności kombinacyjnej wykazała, że chińska odmiana Shanxi powodowała istotne obniżenie aktywności wiązania kadmu z gleby w kombinacjach krzyżowania w pokoleniu F1, jednakowoż efekty specyficznej zdolności kombinacyjnej badanych mieszańców, pod względem obniżenia zawartości kadmu w nasionach, były już nieistotne statystycznie. Analiza wariancji komponentów genetycznych wykazała brak istotności zarówno dominowania, jak i addytywności, co sugeruje skomplikowany charakter dziedziczenia badanej cechy.

Słowa kluczowe

EN

linseed; Linum usitatissimum; genotype; cadmium accumulation; seed; plant breeding; medicinal raw material; plant cultivar; hybrid; F2 generation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2015
• Tom: 61
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.19-30,fig.,ref.

Twórcy

autor

Praczyk M.

• Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71B, 60-630 Poznan, Poland

autor

Heller K.

• Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71B, 60-630 Poznan, Poland

autor

Silska G.

• Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71B, 60-630 Poznan, Poland

autor

Baraniecki P.

• Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants, Wojska Polskiego 71B, 60-630 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. Grant CA, Buckley WT, Bailey LD, Selles F. Cadmium accumulation in crops. Can. J. Plant Sci. 1997; 78:1-17.
• 2. Kuboi T, Noguchi A, Yzaki J. Family-dependent cadmium accumulation characteristics in higher plants. Plant Soil 1997; 92:405-415.
• 3. Wielebski F. Zawartość substancji szkodliwych w nasionach i słomie lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) uprawianego w bezpośrednim sąsiedztwie szlaków komunikacyjnych. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 2012; 33:113-126.
• 4. Zając T, Borowiec F, Micek P. Porównanie produktywności, składu chemicznego i profilu kwasów tłuszczowych żółtych i brązowych nasion lnu oleistego. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 2001; 22:441-453.
• 5. Englen G. A survey of lignan content in commercially available flax supplements. Proceedings of the 65th Flax Institute of the United States, Fargo, ND 2014: 28-33.
• 6. Chikara S, Dhillon H, Lindsey K, Reindl KM. Suppression of lung cancer cell proliferation and migration in vitro by flaxseed-derived lignans. Proceedings of the 65th Flax Institute of the United States, Fargo, ND 2014: 55-60.
• 7. Gaudchau M, Schneider M. Investigation of heavy metal accumulation in various medicinal plants and linseed. Beitr. Zuchtungsforsch 1996; 2:381-384.
• 8. Kala R, Chudzik H, Dobek A, Kiełczewska H. DGH 1.0 – statistical analysis system for genetic and breeding experiments. Agric Univ, Poznań, Poland 1994.
• 9. Singh P, Srivastava R, Narain V, Dubey S. Combining ability and heterosis for seed, yield and oil content in linseed (Linum usitatissimum L.). Indian J Agric Sci 2009; 79:229-232.
• 10. Bjelkova M, Gencurova V, Griga M. Accumulation of cadmium by flax and linseed cultivars in field – simulated conditions: A potential for phytoremediation of Cd-contaminated soils. Ind Cr Prod 2011; 33:761-774.
• 11. Li YM, Chaney RL, Schneiter AA, Miller JF. Combining ability and heterosis estimates for cadmium level in sunflower. Crop Sc. 1995; 35(4):1015-1019.
• 12. Tyson H. Genetic control of seed weight in flax (Linum usitatissimum L.) and possible implications. Theor Appl Genet 1989; 77:260-270.
• 13. Singh P, Srivastava R, Narain V, Dubey S. Combining ability and heterosis for seed, yield and oil content in linseed (Linum usitatissimum L.). Indian J Agric Sci 2009; 79:229-232.
• 14. Induri BR, Ellis DR, Slavov GT, Yin T, Zhang X, Muchero W, Tuskan GA, DiFazio SP. Identification of quantitative trait loci and candidate genes for cadmium tolerance in Populus. Three Physiol 2012; 32(5):626-638.
• 15. Shehata A, Comstock V. Heterosis and combining ability estimates in F2 flax populations as influenced by plant density. Crop Sci 2010; 11(4): 534-536.