Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství Genetická kontrola vitality obilek ječmene

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství

Genetická kontrola vitality obilek ječmene Doktorská disertační práce

Vedoucí práce: prof. Ing. Oldřich Chloupek, DrSc.

Brno 2013

Vypracovala: Ing. Kamila Ullmannová

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem disertační práci na téma ,,Genetická kontrola vitality obilek ječmene“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Disetační práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího disertační práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

Dne ………………………………………. Podpis doktoranda ………………………..

PODĚKOVÁNÍ Velice ráda bych poděkovala svému školiteli panu prof. Oldřichovi Chloupkovi za odborné vedení, cenné rady a skvělý přístup během zpracovávání této disertační práce i po celou dobu doktorského studia. Ráda bych poděkovala za spolupráci všem svým kolegům na Ústavu pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství, především Ing. Tomášovi Středovi, Ph.D za spolupráci při sepisování článku. Od srdce děkuji své rodině, svému manželovi a dětem za všestrannou pomoc při zpracovávání této disertační práce.

SUMMARY The aim of the dissertation was to evaluate the parameters of seed vigour and germination capacity in a set of 133 dihaploid lines (DHL) of spring barley and their parents (Derkado and lines B83/5) in various environments. The analysed samples were grown in six environments (Želešice and Hrubčice in 2008 – 2010) and tested for seed vigour and germination parameters in a laboratory. Furthermore, a standard laboratory germination test was carried out. Seed vigour Seed vigour values expressed as the percentage of the germination capacity under water and temperature stress (-0.2 MPa and 10°C) ranged between the values of the parents whilst the performances of 29 DHL were better than the performance of the better of both parents. The measured values indicate additive genetic effects of both parents in the studied set because the values ranged between the values of the parents. According to the three-factor analysis of variance, with a very high statistically significant probability, the impacts of the main factors on the total seed variability were found: locality 32%, year 19%, and lines 8%. The genetic effect was therefore higher when compared to findings of Laiding et al. (2008) who evaluated extensive experiments with barley grain yield in Germany (3.5%). Therefore, we can conclude that it is sufficiently high for successful breeding for higher seed vigour. Evaluation of germination parameters Seed quality was also established by evaluation of germination parameters: germination energy (GE), germination index (GI), and germination rate (GR). According to the three-factor analysis, the locality factor had the highest impact in case of all three parameters (GR 41%, GI 36%, GE 35%). The effect of the year was more reflective in case of germination parameters than in case of vigour, for GI (33%), GE (27%) and GR (25%). The highest impact of the line was found for GI (9%), lower for GR (6%) and GE (5%). All the studied parameters were highly statistically significant (P = 0.01). Frequency of the studied parameters Vigour values showed normal frequency, indicating a polygenic control of this parameter. DHL often reached higher values in contrast to the the parents. In case of

vigour, 29 of them surpassed the better parent. In case of standard germination, 27 DHL surpassed the better parent. This enables selection for higher values of vigour and germination. Germination capacity A standard germination capacity test under optimal conditions was conducted in order to evaluate seed quality. The germination capacity ranged between 93 – 100%, with the average value of 97.5% (average of all environments). The germination capacity of all lines was higher than their vigour and germination energy, by 2.9% higher than vigour and by 4.6% higher than germination energy on average. This finding has confirmed opinions of many authors who had reported that seed performance under optimal conditions is often higher in comparison to the seed performance in vigour experiments under stress and field conditions. Moreover, it has been confirmed that samples of the same germination capacity may have different vigour and storage potential. Correlations among studied parameters The studied parameters were compared by means of linear correlation and all of them correlated mutually positively. The individual germination parameters had the tightest mutual correlations. This can be explained by the fact that they were calculated from the same input data. The tightness of correlation between the vigour and the germination parameters (r2 = 0.206** – 0.291**) was higher than in case of the germination capacity and germination parameters (r2 = 0.071** – 0.123**). Based on the above stated findings, we consider barley seed vigour to be a polygenic parameter that is of key importance for field seed emergence and malting quality, with good prospects of improvement by traditional breeding methods.

Ullmannová, K., Středa T., Chloupek O. (2013): Use of barley seed vigour to discriminate drought and cold tolerance in crop years with high seed vigour and low trait variation. Plant Breeding. 132 (3), 295--298. ISSN 0179-9541.

OBSAH Summary .................................................................................................................... 4 1 Úvod ...................................................................................................................... 10 2 Literární přehled .................................................................................................... 12 2.1 Proces klíčení semen ...................................................................................... 12 2.1.1 Biochemická podstata klíčení.................................................................. 14 2.1.1.1 Imbibice (bobtnání semen) ............................................................... 14 2.1.1.2 Fáze aktivace biochemických procesů ............................................. 14 2.1.1.3 Fáze růstu klíčku .............................................................................. 16 2.1.2 Vnější podmínky klíčení ......................................................................... 16 2.1.2.1 Voda ................................................................................................. 16 2.1.2.2 Kyslík ............................................................................................... 17 2.1.2.3 Teplota.............................................................................................. 17 2.1.2.4 Světlo................................................................................................ 18 2.1.3 Vnitřní podmínky klíčení ........................................................................ 18 2.2 Kvalita osiva ................................................................................................... 18 2.3 Laboratorní zkouška klíčivosti ....................................................................... 20 2.4 Vitalita semen ................................................................................................. 21 2.4.1 Testy stanovení vitality ........................................................................... 24 2.4.1.1 Test urychleného stárnutí (AA – accelerated ageing) ...................... 26 2.4.1.2 Test řízené deteriorace (CD – controlled deterioration)................... 26 2.4.1.3 Chladový test .................................................................................... 27 2.4.1.4 Klíčení za chladu .............................................................................. 27 2.4.1.5 Hilterův test (test laboratorní vzcházivosti) ..................................... 27 2.4.1.6 Testy s působením osmotického stresu ............................................ 27 2.4.1.7 Konduktometrický test vodivosti výluhu ......................................... 27

2.4.1.8 Topografický tetrazoliový test ......................................................... 28 2.4.1.9 Testy určující respirační aktivitu semen........................................... 28 2.4.1.10 Index růstu semenáčků ................................................................... 29 2.4.1.11 Testy hodnotící parametry klíčení .................................................. 29 2.4.1.12 Testy růstu a vývinu kořínků a klíčků ............................................ 30 2.4.1.13 Ostatní testy vitality semen ............................................................ 30 2.4.2 Genetická kontrola vitality semen ........................................................... 31 2.5 Hlavní abiotické vlivy .................................................................................... 32 2.5.1 Chlad ....................................................................................................... 33 2.5.2 Sucho ....................................................................................................... 33 2.6 Tvorba dihaploidů .......................................................................................... 34 3 Cíl .......................................................................................................................... 35 4 Materiál a metodika ............................................................................................... 36 4.1 Polní pokus ..................................................................................................... 36 4.2 Popis lokalit a průběh vegetačních let 2008 – 2010 ....................................... 36 4.3 Laboratorní hodnocení ................................................................................... 39 4.3.1 Stanovení vitality obilek.......................................................................... 39 4.3.2 Stanovení parametrů klíčení .................................................................... 40 4.3.3 Zkouška klíčivosti ................................................................................... 41 5 Výsledky................................................................................................................ 42 5.1 Vitalita obilek ječmene................................................................................... 42 5.1.1 Vitalita obilek 2008 ................................................................................. 42 5.1.2 Vitalita obilek 2009 ................................................................................. 43 5.1.3 Vitalita obilek 2010 ................................................................................. 44 5.1.4 Vitalita obilek 2008 – 2010 ..................................................................... 45 5.2 Parametry klíčivosti........................................................................................ 49

5.2.1 Stanovení energie klíčení 2008 ............................................................... 50 5.2.2 Stanovení energie klíčení 2009 ............................................................... 50 5.2.3 Stanovení energie klíčení 2010 ............................................................... 51 5.2.4 Stanovení energie klíčení 2008 – 2010 ................................................... 52 5.2.5 Index klíčení 2008 ................................................................................... 55 5.2.6 Index klíčení 2009 ................................................................................... 56 5.2.7 Index klíčení 2010 ................................................................................... 56 5.2.8 Index klíčení 2008 – 2010 ....................................................................... 57 5.2.9 Rychlost klíčení 2008 .............................................................................. 60 5.2.10 Rychlost klíčení 2009 ............................................................................ 61 5.2.11 Rychlost klíčení 2010 ............................................................................ 62 5.2.12 Rychlost klíčení 2008 – 2010 ................................................................ 63 5.2.13 Souhrnné hodnocení tří parametrů klíčení 2008 – 2010 ....................... 65 5.2.14 Zkouška klíčivosti 2008 – 2010 ............................................................ 68 5.3 Hodnocení vzcházení na poli 2008 – 2010 .................................................... 69 5.4 Vztahy hodnocených parametrů ..................................................................... 70 6 Diskuse .................................................................................................................. 72 6.1 Kvalita vstupního materiálu ........................................................................... 72 6.2 Hodnocení vitality obilek ječmene ................................................................. 73 6.3 Hodnocení parametrů klíčení ......................................................................... 78 6.4 Hodnocení zkoušky klíčivosti ........................................................................ 80 6.5 Vztahy mezi sledovanými vlastnostmi ........................................................... 81 7 Souhrn ................................................................................................................... 83 8 Seznam použité literatury ...................................................................................... 86 9 Přílohy ................................................................................................................. 101 10 Seznam použitých zkratek ................................................................................. 111

11 Seznam tabulek ................................................................................................. 112 12 Seznam obrázků ................................................................................................ 114

1 ÚVOD Plody a semena jsou odezvou na adaptabilitu organismu a vyvíjely se za účelem lepšího šíření druhu a možnosti přečkání nepříznivých podmínek pro růst a vývoj rostliny, jsou přizpůsobeny svými životními cykly průběhu počasí v přírodě a dokáží klíčit ve vhodnou dobu. Plody a semena rostlin jsou nepostradatelnou součástí pro lidskou společnost jako zdroj výživy, vstupní materiál pro nejrůznější odvětví průmyslu a také jsou výchozím genetickým materiálem pro nové generace plodin v následujících letech. V současné době se společnost nespokojí s faktem, že má k dispozici semena či plody dané rostliny, ve středu zájmu je především kvalita těchto zdrojů. V zemědělství, je kvalita vyjádřena biologickou a semenářskou hodnotou osiva, jako je klíčivost, čistota, hmotnost tisíce semen, zdravotní stav, vlhkost, odrůdová pravost a čistota. Pro uživatele osiva a pěstování zemědělských plodin je nejvýznamnější založení optimálního porostu, jen takový porost splňuje předpoklady pro vysoký výnos a pozitivně ovlivňuje rentabilitu pěstování a efektivitu vložených vstupů. Kvalita osiva je k založení vyrovnaného porostu stejně důležitá jako ostatní faktory, mezi které patří například kvalitní předseťová příprava, kvalitní setí, příznivé vláhové a teplotní podmínky při vzcházení. Jakost osiva může být obzvláště důležitá v ekologickém zemědělství, protože špatný počáteční růst není kompenzován následnými chemickými zásahy, jak v konvenčním zemědělství (Kristensen, 2003). Nejvíce zřetelný vliv kvality osiva je při klíčení a vzcházení. Pro pěstitele je důležitá také uniformita a rychlost klíčení, neboť dává předpoklad dobře vzrostlému klíčenci, jenž má potenciál vyšší konkurenceschopnosti vůči plevelům a lepší adaptabilitu k environmentálním stresům a tak maximalizuje biologický výnos plodiny (Ghiyasi et al., 2008). Proto také nové pojetí kvality osiva zahrnuje i vnitřní kvalitu rostlin, za kterou je považována i vitalita semen. Rozvoj testování vitality osiv byl vynucen požadavky uživatelů osiv. Diskuse o vitalitě probíhá od 60. let minulého století a po 27 letech definovala komise ISTA v roce 1981 pojem vitalita semen jako přirozenou vnitřní sílu zdravých semen zabezpečující rychlé klíčení po zasetí a vzejití i za rozmanitých přírodních podmínek. Vitalita semen je velice aktuální téma v oblasti

10

kvality semen, proto také ISTA věnuje značné úsilí ve výzkumu v této oblasti, o čemž svědčí i každoroční pořádání seminářů o vitalitě po celém světě.

11

2 LITERÁRNÍ PŘEHLED Ječmen (Hordeum vulgare L.) se sklízí v plné zralosti, v době postupného snižování jakosti rostliny. Rychlost těchto procesů je závislá na vlivu počasí, stavu porostu, agrotechnických opatřeních a v neposlední řadě na vlastnostech odrůdy a odolnosti odrůdy k procesům deteriorace. U jarního ječmene je výnos tvořen počtem plodných stébel na jednotce plochy, počtem zrn v klasu a velikostí zrn. V době sklizně se hlavní stéblo podílí na výnosu rostliny 50 % a zbytek tvoří odnože převážně prvního a druhého řádu. Bylo zjištěno, že hmotnost 1000 zrn u hlavního stébla a prvých dvou odnoží byla téměř stejná, to je předpokladem vyrovnanosti zrna, která je požadována u osiva i ve sladovnickém průmyslu. Setím na spodní hranici doporučované dávky a dobrými podmínkami pro odnožování (hnojením dusíku a jeho dobrou zásobou v půdě) se tedy dostaví požadovaná produktivita porostu, za předpokladu vysoké kvality osiva a dobré klíčivosti. V době, kdy se zakládá budoucí klas u obilovin v hustě setém porostu s výsevkem 500 obilek na 1 m2, se založí jen 84 % základu klásku, oproti porostu s výsevkem 300 obilek na 1 m2. Konečný počet obilek v klasu byl v hustě setém porostu nižší a činil jen 92 % obilek z řídkého porostu, což vyplývá z principů autoregulace výnosových prvků, kdy při vysoké úrovni předcházejícího prvku se sníží kvantita následného prvku (Capouchová et al., 2009).

2.1 Proces klíčení semen Pro výrobce osiv, pěstitele ječmene a výrobce sladu je klíčení ječmene základním technologickým procesem, během kterého dochází v obilce k aktivaci a syntéze enzymů a k řadě dalších změn (Koller et al., 1962; Šottníková et al., 2011). Obnovuje se metabolická aktivita semen vedoucí k prodlužování buněk radikuly a hypokotylu embrya. Obilky v endogenní dormanci mohou klíčit až po jejím odeznění, oproti semenům bez endogenní dormance, které při příjmu dostatečného množství vody zbobtnají, jsou-li zároveň splněny vnější podmínky klíčení (Toole et al., 1956). Příjmem vody do koloidního systému semen během bobtnání je narušena dormance související s odvodněním cytoplazmy. Bobtnat však mohou i mrtvá semena, neschopná dále klíčit. 12

Snížená klíčivost osiva je dána výskytem semen dormantních a semen neživých. Semenářské hledisko je náročnější, neboť za klíčivá semena považuje pouze ta, která poskytnou normální, plně životaschopnou klíční rostlinu, schopnou dalšího vývoje (ISTA, 1995). Výskyt anomálních a poškozených klíčenců při klíčení semen není započítáván. Klíčení začíná vždy růstem radikuly (obr. 2.1), přičemž po určitou dobu brzdí růst nadzemních částí klíční rostliny.

Obr. 2.1: Proces klíčení obilky ječmene (Koning, 1994) Ve fázi fyziologické zralosti obsahují zrna nejvyšší množství suché hmoty a mají velký potenciál pro klíčení (Tekrony et al., 1979), nicméně sklizeň probíhá až v době sklizňové zralosti, v období vhodném pro skladování se sníženým množstvím vody. Po fyziologické zralosti se klíčivost snižuje v důsledku dormance a nepříznivých faktorů, které na semena působí (Finch-Savage and Leubner-Metzger, 2006). Obilka ječmene patří mezi ortodoxní semena, která vyžadují pro svůj úplný vývoj fázi vyschnutí, během které se změní metabolismus vývoje na metabolismus umožňující následné klíčení semen. Rozeznáváme tři stádia vývinu embrya u krytosemenných rostlin: embryogeneze (vývin embrya), zrání a klíčení. Všechna zmíněná stádia jsou ovlivněna různým stupněm enzymatické a hormonální aktivity a procesem dýchání. Za nepřítomnosti kyseliny abscisové (ABA) může být proces zrání semen zkrácen, je-li embryo ze semene vyjmuto a kultivováno na živném mediu, kdy začne předčasně klíčit. Klíčení regulují také gibereliny, které působí protichůdné procesy ABA. Společně pak regulují procesy 13

odvozené od působení abiotických a biotických stresů (Jones, 1987; Wanyan et al., 2010; Jacobsen and Olszewski, 1993). Semena předčasně klíčí i v případě, jsou-li před dozráním vyjmuta a kultivována v živném médiu obsahující dusík a sacharózu (Kermode, 1990). 2.1.1 Biochemická podstata klíčení Rozeznáváme tři fáze klíčení: imbibice, fáze aktivace biochemických procesů, fáze růstu klíčku (Toole et al., 1956). 2.1.1.1 Imbibice (bobtnání semen) První fáze je nezávislá na metabolické aktivitě semene, je ovlivněna aktivitou vodního potenciálu (ψ suchých semen = -100 až -400 MPa, voda má vodní potenciál 0 MPa), chemickým složením a velikostí semen. Schopnost přijímat vodu je dána prostupností semenných

obalů.

Fází

imbibice

prochází

semena

dormantní,

nedormantní,

životaschopná i neživá (Finch-Savage and Leubner-Metzger, 2006). Příliš rychlé bobtnání vede až k tzv. poškození semen z bobtnání a ke ztrátě jejich životaschopnosti. Pokud dojde k přerušení příjmu vody ve fázi bobtnání s následným vyschnutím semen a k opakovanému bobtnání, pak nemusí docházet k porušení klíčku. Jakmile je klíčení spojeno s buněčným dělením a růstem klíčku, k poškození již dochází. 2.1.1.2 Fáze aktivace biochemických procesů S příjmem vody semeny (obr. 2.2) dochází ke zvýšení intenzity dýchání a roste potřeba dostatečného množství kyslíku v růstovém médiu (vyjma vodních a bahenních rostlin). V prvních etapách klíčení (do 24 – 36 hod) převažuje u semen anaerobní typ dýchání (Koller et al., 1962), o čemž svědčí i vysoká aktivita alkoholdehydrogenázy. Oxidační reakce jsou spojeny s oxidační fosforylací, kterou je energie uvolněná dýcháním vázána chemicky v podobě makroenergických vazeb (Botha et al., 1992). Dále dochází k enzymatické mobilizaci zásobních látek semen a jejich translokaci do zárodku. Syntéza α-amylázy (štěpící škrob) je spojena s účinkem kyseliny giberelové, její biosyntéza probíhá u ječmene ve štítku embrya a později v celém embryu. Embryo uvolňuje gibereliny do aleuronové vrstvy endospermu, kde aktivují geny pro syntézu hydrolytických enzymů, které jsou odtud transportovány do endospermu (Jacobsen and 14

Olszewski, 1993). Tuky jsou rozkládány lipázami na mastné kyseliny, které jsou dále štěpeny na acetyl-CoA vstupujícího do citrátového cyklu v mitochondriích, nebo je použit k syntézám sacharidu. Glycerol, jako produkt štěpení tuku, je využit v metabolizmu sacharidů. Bílkoviny jsou štěpeny proteázami a později peptidázami na aminokyseliny a amidy. Ionty NH4+ vznikající při klíčení hydrolýzou glutaminu a asparaginu se zabudovávají do různých organických sloučenin (např. nukleových kyselin). Purinové nukleotidy jsou štěpeny nukleázami za vzniku substrátu pro syntézu cytokininů. Z aminokyselin se činností proteáz uvolňuje i tryptofan, který je nezbytný pro syntézu IAA (auxinů). Druhou fází klíčení již neprochází semena neživá a dormantní (Bewley, 1997).

Obr. 2.2: Schéma základních fyziologických a biochemických pochodů klíčení obilky (Hess, 1983 in Houba a Hosnedl, 2002) 15

2.1.1.3 Fáze růstu klíčku Je fáze viditelného klíčení, tedy růstu radikuly embrya, skrz prasklou testu semene (Toole et al., 1956). Radikula zprvu roste jen prodlužováním buněk vytvořených v embryu, později začíná mitotická aktivita v kořenovém meristému. Radikula po určitou dobu brzdí růst nadzemních částí klíční rostliny. Vodní potenciál (ψ) semen se pohybuje okolo hodnoty -1 MPa a tím se blíží k vodnímu potenciálu vody. 2.1.2 Vnější podmínky klíčení Mezi hlavní vnější faktory, které se podílejí na utváření a snižování klíčivosti patří podmínky prostředí během vývinu semen a podmínky uskladnění. Závisí na vyváženosti teplotních a vlhkostních podmínek při dozrávání porostu. Maximální zdraví rostlin a minimální stres během kritických fází vývoje rostlin podporuje vysokou klíčivost a vitalitu, zvláště ve fázi nalévání zrna (Haque et al., 2007). Kromě abiotických podmínek prostředí ovlivňují klíčivost i podmínky biotické (půdní mikroflóra, choroby a škůdci), dále i vlivy antropogenní (předplodina, příprava a způsob setí, použití hnojiv a pesticidů, výsevek, termín, hloubka a kvalita setí), (Hosnedl, 2009). 2.1.2.1 Voda Voda je nezbytná pro bobtnání semen, které předchází klíčení. Semena bobtnají různou intenzitou a s různou spotřebou vody; semena bobovitých rostlin potřebují více vody na stejnou hmotnost než obilky trav. Kilogram suchých obilek pšenice (Triticum aestivum L.) spotřebuje 550 ml vody, na rozdíl od kilogramu semen hrachu (Pisum sativum L.) se spotřebou 1850 ml. Při nedostatku vody (vodním deficitu) je proces klíčení a tedy i vzcházení redukován, jsou však značné mezidruhové rozdíly mezi rostlinami (Springer, 2005). Závislost příjmu vody na osmotickém tlaku roztoku, v němž semena bobtnají, je nepřímá. Jakmile je embryo hydratované na 60 %, začnou se v semeni aktivovat metabolické systémy. Příjem vody se zvyšuje, když kořínek embrya prorazí osemením. Do vody se také mohou vyluhovat inhibiční látky ze semene, což může vést ke zvýšení rychlosti klíčení.

16

2.1.2.2 Kyslík Kyslík je nezbytnou podmínkou klíčení, neboť energie nezbytná k tomuto procesu se získává při oxidační fosforylaci, vyjma bažinných rostlin. Důležitost dostatečného množství kyslíku pro klíčící semeno je všeobecně známá a je podporována pěstitelskou praxí dodržováním hloubky setí u jednotlivých druhů rostlin. Při nadměrné vlhkosti půdy může dojít k tzv. zamazání osiva, přičemž dochází k poškozování klíčícího semene v důsledku anoxie (nedostatku kyslíku). Obecně jsou na anoxii citlivější deteriorovaná semena než osivo vitální. Osivo ječmene s málo vitálními obilkami hyne v půdě vlivem anoxie již během dvou dnů po zasetí, zatímco vitální obilky přežívají minimálně dvojnásobně déle (Hosnedl a Honsová, 2002). Normální obsah kyslíku v půdním vzduchu neklesá pod 19 %, ale může se snížit až pod 1 %, například při vytvoření půdního škraloupu. K inhibici klíčení zpravidla dochází u méně citlivých druhů k anoxii při poklesu obsahu kyslíku v půdní atmosféře pod 1 až 3 %. K citlivým druhům na nedostatek půdního vzduchu patří například ječmen jarní (Hosnedl a Honsová, 2002). 2.1.2.3 Teplota Kardinální teplotní body (minimum, optimum, maximum) jsou specifické pro jednotlivé druhy i odrůdy. Ječmen má kardinální teplotní charakteristiky pro klíčení semen dle Dostála a Dykyjové (1962) minimum 3 – 4 oC, optimum 20 oC a maximum 28 – 30 oC. Semena o vysoké kvalitě jsou schopná klíčit při větším rozpětí teplot než semena s nízkou kvalitou (Hosnedl a Honsová, 2002). Toleranci ke stresovým teplotním podmínkám ovlivňuje také provenience, kvalita a stáří osiva. Optimum a maximum klíčení leží obyčejně níže než optimum a maximum růstu. Jakost obilovin je ovlivněna průběhem teplot a srážek před plnou zralostí. Kvalita v tomto období je negativně ovlivněna kombinací nižších teplot s vysokými srážkami. Významně negativní vliv na klíčivost měl průběh počasí v letech, kdy červenec byl vlhký a chladný (okolo 100 mm srážek, pod 17 oC). Naproti tomu ročníky s vyššími červencovými teplotami a nižším úhrnem srážek vykazovaly nejlepší klíčivost. Řada vlhkých ročníků (např. 2010) se sumou srážek nad 100 mm, ale s vyššími průměrnými teplotami, se projevila velmi vysokou klíčivostí obilovin (Čapek a Horčička, 2011). Byl zjištěn statisticky průkazně negativní vztah (-0,889*) mezi teplotou vzduchu v první dekádě července a klíčivostí 17

semen,

naproti

tomu

průměrná

teplota

vzduchu

v druhé

dekádě

června

příznivě ovlivnila hmotnost semen (0,918**). Statisticky vysoce průkazná negativní závislost (-0,964**) byla zjištěna při hodnocení vztahu relativní vzdušné vlhkosti ve třetí dekádě května a klíčivostí semen žita lesního (Hofbauer et al., 2011). 2.1.2.4 Světlo Světlo většinou není podmínkou klíčení semen, některá semena však klíčí rychleji na světle než ve tmě. Rozlišujeme druhy na kladně (Poa spp., Nicotiana tabacum, Digitalis purpurea) a záporně fotoblastické (Amarantus caudatus, Cucurbita pepo, Phacelia tanacetifolia). 2.1.3 Vnitřní podmínky klíčení Vnitřní

podmínky

klíčení

ovlivňují

specifické

vlastnosti

odrůdy,

chemické

a fyziologické vlastnosti semen, mikroflóru semene, dle některých autorů i velikost semene (Larsen and Andreasen, 2004). Aktivita fytohormonu je přímo spjata s regulací procesu klíčení a dormancí semen. Přítomnost giberelinu je nezbytná pro klíčení a naopak přítomnost abscisové kyseliny je nezbytná pro zavedení dormance v průběhu zrání semen. Stupeň dormance semen není závislý na aktuální výši hladiny ABA, ale na jejím dřívějším působení v průběhu zrání (Bewley and Marcus, 1990). V obilkách ječmene v průběhu jejich predormance během zrání na mateřské rostlině klesá obsah endogenních giberelinů a stoupá obsah inhibičních látek, především ABA. Po sklizni ještě krátce obsah giberelinů klesá, ale přibližně po měsíci, v období posklizňového dozrávání, obsah giberelinů v obilce opět stoupá. Počáteční zábrana klíčení semen na rostlině je z agronomického hlediska velmi cenná, neboť u obilek s dostatečně dlouhým posklizňovým dozráváním znemožní klíčení přímo v klasech za deštivého počasí během žní

(porůstání). Dlouhé posklizňové dozrávání

je však

nežádoucím

jevem

ve sladovnictví.

2.2 Kvalita osiva Testování kvality osiva vzešlo z průlomové myšlenky prof. Dr. Johanna Friedricha Nobbela, kdy byl v roce 1869 požádán o botanickou identifikaci několika vzorků semen 18

trav koupených na trhu. U těchto vzorků zjistil pouze 30 % druhovou čistotu. Testování osiva se následně rozšířilo do celého světa a dalo impuls pro zakládání semenářských stanic a dále v roce 1924 vedlo k založení ISTA. Od této chvíle je testování osiv nedílnou součástí zemědělské praxe. Kvalita osiva je v současné době hodnocena podle mezinárodních standardů, což umožňuje mezinárodní obchodování s osivem (Pazderů and Hosnedl, 2011). Kvalita osiva je důležitým faktorem trvale udržitelného zemědělství v podmínkách měnícího se klimatu, tomuto faktu odpovídá i stále větší zájem o tuto problematiku odborné veřejnosti i výzkumu z řady zemí (Angulo et al., 2010). V praxi je kvalita osiva v systému certifikace osiv vyjádřena semenářskými hodnotami, jako je klíčivost, čistota, hmotnost tisíce semen, zdravotní stav, vlhkost, odrůdová pravost a čistota. Uživateli osiva je za základní parametr kvality osiv považována klíčivost. Podle dosud platné vyhlášky 369/2009 Sb. je pro jednotlivé plodiny definována minimální klíčivost, při které je ještě možno osivo uvádět do oběhu. Kvalita osiva je chápána mnoha semenářskými firmami a organizacemi i autory jako životaschopnost a vitalita semen (Styler et al., 1980; Hampton, 1995; Kolasinska et al., 2000; Hosnedl, 2009; Šťastný and Pazderů, 2008; Khan et al., 2010; Farahani and Maroufi, 2011; Gul et al., 2012 a jiní). Kvalita osiva je k založení vyrovnaného porostu stejně důležitá jako ostatní faktory, mezi které patří například: kvalitní předseťová příprava, kvalitní setí, příznivé vláhové a teplotní podmínky při vzcházení. Nejvíce zřetelný vliv kvality osiva je při vzcházení u plodin s malou kompenzační schopností výnosových prvků a plodin setých na konečnou vzdálenost, u nichž odchylky od optimální hustoty vždy vedou k ovlivnění výnosu. Například u cukrovky maximálně možný rozdíl v klíčivosti 25 % znamená, na každý hektar plochy 25 tis. semen, tedy jednu výsevní jednotku navíc na každé čtyři hektary (Pazderů and Hosnedl, 2011). Při nižší klíčivosti je třeba vysévat větší množství osiva, abychom dosáhli požadované hustoty porostu. U hustě setých dobře odnožujících obilovin je vliv klíčivosti pro správné založení porostu nižší, optimální porost lze založit i z osiva s nižší klíčivostí. Vliv počtu jedinců v porostu na výnos se u obilnin vzhledem k jejich kompenzační a autoregulační schopnosti projevuje až při nižších počtech rostlin na jednotku plochy (Finch-Savage, 1995). Vyšším výsevkem však neovlivníme vyrovnanost a rychlost vzcházení na poli. U obilovin rychlost vzcházení a následně 19

i intenzita odnožování a v konečném důsledku počet plodných stébel ovlivní výnos. Tekrony and Egli (1991) zjistili, že vitalita osiva má vliv na vegetativní růst a ovlivňuje výnos porostů sklízených ve vegetační nebo rané generativní fázi více než výnos plodin sklizených ve fázi plné zralosti, neboť výnos v plné reprodukční zralosti není tak těsně propojen s vegetativním růstem. Lze tedy i při nižší vitalitě dosáhnout požadované hustoty porostu, ale porost bude nevyrovnaný. Zvyšování výsevku u málo vitálních partií osiva nemůže zaručit optimální výnos a pouze u vyrovnaných porostů lze účinně ošetřovat během vegetace a dosahovat vyrovnanější jakosti sklizeného zrna. Interakce podmínek prostředí během vývoje semen a odrůda jsou považovány za hlavní faktory variability kvality osiva (Šťastný a Pazderů, 2008). K negativnímu projevu snížené vitality osiva v praxi dochází také u časně setých jařin na špatně připraveném seťovém lůžku, u plodin náročných na množství vláhy a vyšší teplotu vzcházení, při pozdním termínu setí či při větší hustotě setí (Farahani and Maroufi, 2011).

2.3 Laboratorní zkouška klíčivosti Za hlavní hodnotu definující kvalitu osiva je považována laboratorní klíčivost, tato veličina je hodnocená podle mezinárodních pravidel ISTA (International Seed Testing Association) v Evropě a AOSA (Association of Official Seed Analyst) v USA, které zaručují mezinárodní srovnání a umožňují obchod nejen v evropském, ale i v celosvětovém měřítku. Z biologických hodnocení poskytuje základní charakteristiku osiva procento laboratorní klíčivosti. Hodnota laboratorní klíčivosti udává maximální možnou schopnost (potenciál) semen dané partie klíčit a vytvořit novou rostlinu v optimálních podmínkách. V pěstitelské praxi, i když máme osivo s vysokou klíčivostí, maximální možná klíčivost nemusí být dosažena, neboť podmínky prostředí, ve kterých semena klíčí, nejsou často optimální. Klíčivost byla v roce 1931 chápána jako schopnost semen vytvořit normální rostlinu. V současné době udává test klíčivosti hodnotu maximální. Existují práce, které hlásí vysoce významné korelační koeficienty mezi standardním testem klíčivosti a polním vzcházením, ale mnoho jiných poukazuje na problémy predikce polní vzcházivosti testem klíčivosti (Khan et al., 2010). Metody stanovení klíčivosti jsou nastaveny tak, že 20

mají vysokou úroveň reprodukovatelnosti a spolehlivosti, ale v polních podmínkách se často setkáme s horšími než optimálními podmínkami (Hampton and Tekrony, 1995). Partie osiva, které se neliší v klíčivosti, se mohou lišit ve vzcházivosti a skladovacím potenciálu (Matthews and Powell, 1986; Kolasinska et al., 2000). Vzhledem k tomu, že klíčivost je pouze parametr sloužící k určení klíčení, je třeba vzít vždy v úvahu vliv dormance, která je také v klasickém testu kvantifikována rozborem klíčenců (Clerkx et al., 2004).

2.4 Vitalita semen Rozvoj testování vitality osiv byl vynucen požadavky uživatelů osiv. Diskuse o vitalitě probíhá od 60. let minulého století. Po diskusích trvajících více jak 27 let definovala komise ISTA v roce 1981 pojem vitalita semen jako přirozenou vnitřní sílu zdravých semen zabezpečující rychlé klíčení po zasetí a jeho dokončení i za rozmanitých přírodních podmínek. Sdružení Association of Official Seed Analyst (AOSA) v roce 1983 definovalo vitalitu semen jako schopnosti semene pro rychlé a jednotné vzcházení a vývoj normálních rostlin při širokém rozsahu polních podmínek. Black and Bewley (2000) uvádějí, že vitalita není jednoduše měřitelná vlastnost, ale pojem popisující několik charakteristik, které zahrnují rychlost a uniformitu klíčení a růst, toleranci ke stresovým podmínkám po zasetí a udržení si vitality během skladování. Jinými autory je vitalita definována jako suma takových vlastností semen, které určují úroveň aktivity a projevu semen během klíčení a vzcházení (Hampton, 1995). Vitalita semen je dle Chloupka et al. (2003) hodnocena jako potenciál semen pro rychlé a uniformní vzejití a pro vývoj normálního semenáčku za širokého spektra polních podmínek. Testy vitality, které měří pouze jeden faktor, určují nespolehlivě vitalitu semen, neboť jen kombinace několika faktorů může dát dobrou předpověď polní vzcházivosti (Hampton and Coolbear, 1990) právě proto, že vitalita je dána mnoha faktory. Vysoce kvalitní semenné partie by měly mít vysokou vitalitu, kde klíčivost je jednotná, synchronizovaná, při klíčení se vyvíjí vysoké procento normálních klíčenců přes působení různých výrobních podmínek. Vitalita semen je nejvyšší při fyziologické

21

zralosti, ale podmínky prostředí, sklizeň a skladování mají významný dopad na její úroveň (Matthews and Powell, 1986). Za důvody nízké vitality byly považovány fyzikální vlastnosti semen, novější názory a analýzy se zaměřují na fyziologické příčiny nízké vitality, kde hlavní roli hraje stárnutí osiva a integrita buněčných membrán (McDonald, 1999). Rychlost poklesu vitality ovlivňuje genetický potenciál osiva, podmínky prostředí a tlak patogenů (Dornbos, 1995; Chloupek et al., 2003). Hosnedl a Honsová (2002) dále uvádějí, že pokles vitality se projevuje u ječmene ve zvýšené citlivosti na nedostatek kyslíku (anoxií). Uměle snížená vitalita osiva způsobila nižší klíčivost a pomalejší klíčení, opožděné vzcházení a snížení konkurenceschopnosti vůči plevelům. U semen s nízkou vitalitou došlo ke snížení konkurenceschopnosti a následkem toho k nárůstu biomasy plevelů o 169 – 210 % a snížil se výnos plodiny o 16 – 21 % (Rasmussen, 2000). Rostliny ze semen s dobrou vitalitou rychleji zastíní povrch půdy při rychlém vzcházení a tím sníží ztráty vody na počátku vegetace (Spielmeyer et al., 2007). Vitalita semen je důležitá agronomická vlastnost kvality osiva, která určuje míru rychlosti růstu embrya, což vede k rychlejšímu rozvoji fotosyntetického aparátu sazenic a lepší odolnosti stresovým podmínkám na poli (Farahani and Maroufi, 2011). Munck and Møller (2004) při analýzách jarního ječmene došli k závěru, že hlavním komponentem podílejícím se na vitalitě semen je struktura endospermu, který je důležitý pro dostupnost látek pro embryo při klíčení a modifikaci zrna při výrobě sladu. Při setí osiva do dobře připraveného seťového lůžka téměř v ideálních podmínkách, budou hodnoty klíčení na poli dobře korelovat s laboratorní zkouškou klíčivosti. Rozdíl ve vitalitě osiva se projevuje v méně optimálních podmínkách prostředí (Hampton and Tekrony, 1995). Partie se srovnatelnou klíčivostí ve standardních podmínkách testu klíčivosti se ve stresových podmínkách mohou chovat různě. Polák a Pazderů (2012) hodnotili klíčivost partií ječmene v optimálních podmínkách (obr. 2.3), kdy nezaznamenali velké rozdíly v celkové klíčivosti (89 – 100 %), partie tak splňovaly podmínku minimální 85% klíčivosti uváděnou ve vyhlášce 369/2009 Sb. pro osivo ječmene. Však v prostředí snížené dostupnosti vody (test vitality osiva) se mezi jednotlivými partiemi projevily výrazné rozdíly (obr. 2.4), kdy nejlepší partie dosáhla klíčivosti 85 % a nejnižší klíčivost byla u partie 1 a 4 (62 a 65 %). 22

Obr. 2.3: Průběh klíčení neupravených partií osiva 1 – 5 (kontrola) v optimálních podmínkách prostředí ve filtračním papíře (30 ml vody), (Polák a Pazderů, 2012)

Obr. 2.4: Průběh klíčení neupravených partií osiva 1 – 5 (kontrola) při nedostatku vody (20 ml), (Polák a Pazderů, 2012)

Vitalita není důležitá jen v podmínkách, kde nejsme schopni zaručit optimální podmínky pro klíčení, ale také z hlediska dlouhodobého skladování. Vzorky o stejné klíčivosti mohou vykazovat rozdílnou vitalitu, jak dokazuje řada autorů. Důležitost kvality osiva a vitality je reprezentována značným množstvím výzkumných prací v této oblasti, které mají za cíl lepší porozumění vitalitě semen např. u pšenice (Lafond, 1986; Tomer and Maguire, 1990; Soltani, 2000; Modarresi et al., 2002; Spielmeyer et al., 23

2007; Samarah et al., 2010), ječmene (Abdalla, 1969; Boyd et al., 1971; Rasmussen, 2000; Hosnedl and Honsová, 2002; Chloupek et al., 2003; Møller and Munck, 2004; Samarah et al., 2011; Farahani, 2010). U modelových rostlin rýže (Roy, 2008) a Arabidopsis thaliana (Jacobsen and Olszewski, 1993; Sugliani et al., 2009; Ronny et al., 2010). Dále u sóje (Torres et al., 2004), hrachu (Hampton et al., 2004), kukuřice (Lovato, 2005; Msuya and Stefano, 2010), řepky (Elias, 1997), pícnin (Zhang et al., 2007) a řady druhů zelenin a květin (Dutra and Vieira, 2006; Rowse and Finch-Savage, 2003; Farahani and Maroufi, 2011). 2.4.1 Testy stanovení vitality Většina testů vitality semen doporučených ISTA jsou založeny na principu zhoršení kvality semen a klíčivostí za stresových podmínek (Hampton and Tekrony, 1995). Deteriorace semen je předmětem nejrůznějších studií, neboť stále není dostatečně prozkoumána. Při zhoršování semene dochází k mnoha procesům, které mohou přispět ke ztrátě či zhoršení životaschopnosti, což je pak problémem při určování příčin a důsledků nízké vitality (McDonald, 1999). Vitalita semen není vlastnost jednoduše geneticky založená, ale koncept popisující několik charakteristik jako rychlost a uniformitu klíčení, růst a toleranci vůči abiotickým a biotickým faktorům a udržení si kvality po sklizeň a při skladování semen (Hampton and Coolbear, 1990). U testů vitality semen je nezbytné, aby splňovaly podmínky opakovatelnosti, reprodukovatelnosti v rámci jedné i navzájem mezi semenářskými laboratořemi. V roce 2001 ISTA uvádí mezi standardní metody hodnocení vitality nejprve test konduktometrické vodivosti pro hrách a test urychleného stárnutí u sóje. V roce 2010 byl do metodik ISTA zařazen také konduktometrický test pro fazol a sóju, test řízené deteriorace u řepky; test růstu kořínků pro kukuřici byl přijat a zasazen do pravidel ISTA v roce 2012. Byl přijat také biochemický tetrazoliový test pro sóju. Jen málo zkoušek je doporučeno ISTA, především z důvodů nízké reprodukovatelnosti mezi laboratořemi (Van de Venter, 2001). V praxi je však situace jiná a osivářský průmysl testy vitality často využívá (Tekrony, 2001).

24

Testy musí být reprodukovatelné a vyhodnotitelné. Bylo navrženo mnoho testů hodnocení vitality, některé získaly širší přijetí jako chladový test kukuřice, další se prokázaly vhodné pouze v lokálním kontextu. Jejich spolehlivost může být určena srovnáním výsledků zkoušek a výkonem v polních podmínkách nebo potenciálu při skladování (Chloupek et al., 2003). Testy vitality musí být objektivní, rychlé, jednoduché a ekonomicky praktické, reproduktivní, citlivější než testy klíčivosti ve vztahu k polní vzcházivosti (MarcosFilho, 1998). Musí mít vyšší korelaci mezi laboratorními a polními podmínkami než test klasické klíčivosti. Významné korelace mezi polní vzcházivostí a laboratorními zkouškami vitality potvrzují například Jones and Peterson (1976) a McKenzie et al. (1980), Šťastný and Pazderů (2008). Testy vitality stále ještě narážejí na problémy při jejich standardizaci a opakovatelnost výsledků mezi jednotlivými laboratořemi. I když v posledních letech došlo k velkému pokroku při testování vitality semen, což se projevuje také zvyšujícím se zájmen o tyto metody testování semenářskými firmami (McDonald, 2002). Testy vitality jsou velice rozšířeny v USA. Tekrony (2001) uvádí, že testy vitality již v roce 2001 užívalo přes 62 % semenářských laboratoří ISTA, avšak pouze 16 % používá testy rutinně. Hampton and Coolbear (1990) rozdělili zkoušky vitality do tří skupin: a) testy založené na klíčivosti (test klíčivosti, vzcházení semen, chladový test, test urychleného stárnutí, kontrolované deteriorace), b) fyziologické a biochemické testy (test elektrické vodivosti, tetrazoliový test), c) vícefaktorové testy. AOSA klasifikuje testy vitality na biochemické testy (tetrazoliový test, test konduktivity, respirační test, test aktivity kyseliny glutamové a ATP), stresové testy (chladový test, test urychleného stárnutí, brick test, osmotické testy), testy vyhodnocující růst klíčenců (rychlost klíčení, rychlost růstu klíčenců). Níže jsou popsány: a) biochemické testy – konduktivity, tetrazoliový test, test respirační aktivity, GADA – glutamic acid decarbosylase activity a obsah adenosin triphosphatu (ATP) b) stresové testy – test urychleného stárnutí (AA), kontrolované deteriorace, chladový test, chladová klíčivost, brick test – Hilterův test, testy za osmotického stresu, c) zkoušky hodnotící růst klíčenců – testy hodnotící parametry klíčení, testy růstu a vývinu kořínků a klíčků aj. 25

2.4.1.1 Test urychleného stárnutí (AA – accelerated ageing) Test je založen na předpokladu, že semena s vyšší vitalitou stárnou pomaleji. Test urychleného stárnutí byl původně navržen jako test skladovatelnosti semen. Při testu, který vyvinuli Delouche and Baskin (1973) se hodnotí rozdíl mezi klíčivostí semen před expozicí zvýšené teplotě a zvýšené vlhkosti a po tomto ošetření. Osivo ovlivněné tímto testem vykazuje silné zestárnutí (podobně jako osivo nevhodné ke skladování či staré několik let), čímž se značně snižuje schopnost vyklíčit v důsledku většího poškození buněčných membrán a metabolických procesů v semenech (Suresh, 1991). Dle ISTA hodnocení probíhá při vysoké teplotě 41 oC (40 – 45 oC) a relativní vlhkosti po krátkou periodu 3 či 4 dnů. Tento test je navržen a doporučen pro mnoho plodin jako kukuřice, sója, čirok, pšenice a zeleninu (AOSA, 1983). Mnoho autorů doporučuje test urychleného stárnutí jako vhodnou techniku pro hodnocení vitality osiva, například rýže (Krishnasamy and Seshu, 1990), ječmene (Samarah et al., 2011), pšenice (Gul et al., 2012; Soltani et al., 2004), řepky (Komba, 2006), sóji (Torres et al., 2004) a zeleniny (Silva et al., 2006). Test AA poskytuje přesnější informace o kvalitě semen než klasická zkouška klíčivosti (Hosnedl a Honsová, 2002). Samarah et al. (2011) sledovali vliv stresu pozdního sucha při nalévání zrna ječmene na klíčivost a vitalitu (AA). Stres při nalévání zrna neměl žádný vliv na standardní test klíčivosti, ale snížil vitalitu semen. 2.4.1.2 Test řízené deteriorace (CD – controlled deterioration) Tento test byl původně navržen pro vyhodnocování malých semen zeleniny (mrkve a salátu), kde se rutinně používá (Fujikuraa and Karssena, 1992), prokázala se však vhodnost i pro hodnocení trav (Hampton and Tekrony, 1995) a obilovin (Modarresi and Van Damme, 2003; Tekrony et al., 2005) i dalších plodin. Při hodnocení jsou nejprve semena uvedena na stejnou vlhkost a dále vystavena na krátkou dobu vysoké teplotě a vysoké vlhkosti. Modarresi and Damme (2003) zjistili, že nejlepší vypovídací schopnost o vitalitě u obilovin je u testu kontrolované deteriorace při kombinaci 45 oC po dobu 72 hodin.

26

2.4.1.3 Chladový test Test je založen na principu působení nepříznivých vlivů na semeno v podmínkách vysoké vlhkosti v nesterilních podmínkách s půdními patogeny a při nízké teplotě (10 ºC) po dobu sedmi dní. Test simuluje podmínky, které se mohou vyskytnout při jarním setí. Rozlišováni jsou normální a abnormální klíčenci. Test je úspěšně aplikován například u kukuřice (Hampton and Tekrony, 1995) sóji, obilovin, čiroku atd. 2.4.1.4 Klíčení za chladu Test byl vyvinut pro hodnocení vitality semen bavlníku. Je méně náročnou alternativou chladového testu, při zachování dostatečných zátěžových podmínek testování. Klíčení probíhá ve tmě při 18 ºC (optimální teplota pro klíčení bavlníku je 26 ºC) po dobu sedmi dnů (AOSA, 1983). 2.4.1.5 Hilterův test (test laboratorní vzcházivosti) Semena jsou během testování zaseta do vlhké cihlové drtě nebo do písku. Klíčení probíhá ve tmě při pokojové teplotě. Semena s nízkou vitalitou, napadená patogeny, poškozená, nejsou schopna proniknout cihlovou drtí. Test byl navržen a doporučen pro kukuřici, pšenici, ječmen, žito a oves (Hampton and Tekrony, 1995). 2.4.1.6 Testy s působením osmotického stresu Semena jsou často při setí v polních podmínkách vystavována stresu suchem. V laboratorních podmínkách se stres suchem simuluje pomocí roztoku s kontrolovaným osmotickým

potenciálem pomocí chloridu sodného, glycerolu, sacharózy či

polyethylenglykolu (PEG). Test byl úspěšně použit pro hrách a cukrovou řepu (McDonald, 1999; Ghiyasi, 2008), u obilovin (Chloupek et al., 2003; Janmohammadi et al., 2008; Farahani, 2010) i zeleninu (Rowse and Finch-Savage, 2003). 2.4.1.7 Konduktometrický test vodivosti výluhu Je založen na změně vlastností buněčných membrán a jejich integrity. Vodivost exudátu závisí na množství látek iontové povahy vyluhovaných ze semen. Jednotkou jsou μS.g-1 (mikrosiemens na gram hmotnosti suchých semen). ISTA (1995) uvádí hodnoty 27

u hrachu do 24 μS.g-1 jako osivo vhodné pro včasný výsev, hodnoty nad 43 μS.g-1 mají semena, která nejsou vhodná pro výsev v polních podmínkách. Test byl úspěšně použit a doporučen pro kukuřici, sóju, hrách (AOSA, 1983; ISTA, 1995). Dále byly dosaženy dobré shody mezi testem vodivosti a polní vzcházivostí například u obilovin Gul (2012), zeleniny (Swanston and Taylor, 1990) a fazolu (Hampton et al., 1992). Cheng et al. (2005) uvádějí, že však semipermeabilní membrána zabraňuje úniku větších molekul z buňky, a proto nepřesně určuje kvalitu osiva, což může ovlivnit přesnost testu doporučeného ISTA a AOSA. Vzhledem k tomu je lépe stanovovat úroveň malých iontů jako Na+ a K+, které jsou fyziologicky důležité a mohou přesněji predikovat kvalitu buněčné membrány a úroveň vitality semen. Koncentrace uniklých iontů v elektrolytu (mg/ml) je vypočtena z hodnot naměřených při máčení semen v destilované vodě po dobu 24 hodin při teplotě 25 °C, za použití měřiče vodivosti. Test se projevil jako citlivější pro určování vzorku s vyšší vitalitou než konduktometrická metoda. 2.4.1.8 Topografický tetrazoliový test Je rychlý, destruktivní test sloužící k určení životaschopnosti semen. Umožňuje efektivně určit mechanické poškození a neživou tkáň u semen různých druhů. Živé pletivo reaguje s roztokem 2, 3, 5 – trifenyl tetrazolium chloridu. Neživá tkáň zůstává nezbarvena. Moore v roce 1973 navrhl použití tetrazolia u osiva jako první. Tento test je doporučen u kukuřice, hrachu a sóji. 2.4.1.9 Testy určující respirační aktivitu semen Tento test je založen na předpokladu, že semena vykazují vyšší intenzitu dýchání v prvních hodinách klíčení a intenzita dýchání úzce souvisí s rychlostí růstu semenáčku (AOSA). Je používána i nová nedestruktivní metoda přístrojového stanovení klíčivosti semen měřením spotřeby kyslíku (Bopper and Kruse, 2010). Podobně jednoduchou a časově nenáročnou metodou lze měřit hodnoty množství etanolu, který vzniká při klíčení semen. Existuje inverzní korelace mezi vitalitou semen (kvalitou) a množstvím produkovaného etanolu. Zvýšené množství etanolu bylo naměřeno po deterioraci semen

28

(zvýšenou teplotou), také byla zjištěna větší produkce etanolu u předčasně sklizených nedozrálých semen oproti semenům ve sklizňové zralosti (Kodde et al., 2012). 2.4.1.10 Index růstu semenáčků Tento test je založen na myšlence, že vitální semena jsou schopna efektivně a rychle vytvořit klíční rostlinu, což se projeví zvýšením suché hmoty klíčence. Semena klíčí při standardních podmínkách, ve tmě po dobu sedmi dní, následně jsou klíčenci vysušení při 80 ºC po dobu 24 hodin. Výsledek je vyjádřen v mg suché hmoty klíčence. Test byl navržen a doporučen pro kukuřici a sóju (AOSA, 1983; ISTA, 1995). 2.4.1.11 Testy hodnotící parametry klíčení Rychlost klíčení je důležitým aspektem vitality semen, neboť rychlejší klíčení usnadňuje včasné vzejití, konkurenceschopnost klíčence (Rasmussen, 2000) i celkové zapojení porostu. Na rozdíl od klasického testu klíčivosti jsou semena hodnocena každý den klíčení. Energie klíčení je vhodnou metodou pro hodnocení vitality, při které se hodnotí fyziologická klíčivost vzorku v termínu prvního počítání klíčivosti dle ISTA, tato hodnota dobře charakterizuje klíčivost ve stresových podmínkách a hodnotu skladovatelnosti osiva (Šťastný and Pazderů, 2008). Khajeh-Hosseini et al. (2009) stanovují počítání obilek ve třetím dni jako potenciální rutinní test pro hodnocení vitality u kukuřice. Energie klíčení může být také alternativou k chladovému testu u obilovin (Matthews et al., 2010). Hosnedl and Honsová (2002) potvrdili testy laboratorní klíčivosti, střední dobu klíčení (MTG), testy jímavosti vody (vlhké prostředí s anoxií) a test v roztoku 0,75 % peroxidu vodíku (vlhké prostředí bez anoxie), že ječmen je při klíčení velmi citlivý na nedostatek kyslíku. Test v peroxidu vodíku měl vysoký koeficient korelace s laboratorní vzcházivostí. Zkouška je prováděná při 20 ºC, po dobu 4 a 7 dní. Dynamika klíčení hodnotí klíčivost po 1, 2, 3, 4, 7 dnech jako denní přírůstky vyklíčených semen. Ellis and Roberts (1981) uvádí další parametr, který poskytuje přesnější informace o klíčivosti – střední dobu klíčení (Mean germination time – MTG). Průmysl a obchod využívá pro stanovení kriterií klíčení sladovnických ječmenů EBC metodiku. Tato metodika dle Møller and Munck (2004) však slouží jako jednorozměrné 29

kritérium s ohledem na klíčení semen během tří až pěti dní. Proto navrhli model vícerozměrné analýzy pro stanovení klíčícího profilu pro vitalitu a životaschopnost semene. PCA (principal component analysis) pracuje pomocí softwaru s využitím algoritmu hlavního komponentu v datovém souboru, který zachycuje nejvíce proměnlivosti. Zahrnuje proměnnou energii klíčení, potenciál vitality v teplotním stresu 68 oC, rychlost klíčení s využitím fluorescenčního světla a chemické sladařské rozbory (Møller et al., 2002). 2.4.1.12 Testy růstu a vývinu kořínků a klíčků Test růstu kořínků přijatý do pravidel ISTA v roce 2012 pro řepku poskytl důkazy, že posuzuje spolehlivě míru vitality i u řady dalších druhů (bavlny, papriky, melounu, okurky). Hodnocení délky kořínků na Petriho miskách naklíčených standardním způsobem, zavlažených deionizovanou vodou s teplotním režimem 10 oC v noci a 20 oC ve dne, hodnocení následovalo po sedmi dnech. Kakhki et al. (2008) regresní analýzou zjistili, že délka kořínku mimo jiné by mohla být používána k zjišťování růstu klíčenců, tedy pro stanovení vitality semen. Délka kořínků může být stanovena obrazovou analýzou a výpočtem VI = GI × Sx, kde GI je index klíčivosti, Sx je průměrná hmotnost radikuly × počet dní procesu klíčení (Cheng et al., 2005). Další autoři uvádějí stanovení délky klíčků, z této hodnoty je pak vypočten index vitality jako VI = GI × Hs, kde GI je index klíčivosti, Hs je délka klíčků (Zhang et al., 2007; Cao et al., 2008). Index klíčení vysoce významně souvisel s délkou klíčků (Hosseini, 2009). 2.4.1.13 Ostatní testy vitality semen Principem test GADA je měření koncentrace kyseliny glutamové, která podléhá dekarboxylační činnosti; při této reakci se uvolní CO2 (Hampton, 1995). Množství CO2 odráží úroveň enzymatické aktivity. Semena s vysokou vitalitou produkují větší množství CO2 a naopak. Grabe (1964) zjistil, že tento test silně koreluje s klíčivostí a vzcházením obilovin. Test je používán u obilovin i kukuřice (Kamffer and Van de Venter, 1990). Test stanovující obsah ATP předpokládá, že jeho množství je přímo

30

úměrné aktivitě organizmu, ačkoliv pozdější studie nepotvrdily silnou korelaci u kukuřice (Styler et al., 1980). Testy hodnotící brzkou klíčivost s využitím fluorescenčního světla v oblasti 366 nm, kdy byla analyzována kořenová čepička a kořínek. Analýza obrazu vykázala velmi těsnou korelaci s klasickým hodnocením. Analýza obrazu však není vhodná pro testy klíčení v peroxidu vodíku, kdy detekce probíhala po 24 hodinách klíčení (Munck and Møller, 2004). Budoucnost ISTA metod hodnocení vitality semen je založená i na využívání X paprsků a 3D skenování (zjišťování abnormalit embrya či přítomnost škůdců v semenech). Důležitým nástrojem při stanovení klíčivosti a vitality je přesná kvantifikace klíčení, což je jedním z hlavních problémů opakovatelnosti výsledků. Existují výpočetní programy, které automaticky hodnotí klíčence na základě barevného kontrastu klíčních rostlin (Ronny et al., 2010). Obrazová analýza je metoda pro zefektivnění hodnocení kvality osiva (Ducournau et al., 2005). Pomocí multispektrální analýzy ve viditelném a světelném spektru blízkém infračervenému (NIRS) je možno detekovat semena napadená patogeny. Analýza obrazu spolu s výpočetním systémem je s velkou spolehlivostí schopna hodnotit čistotu či analyzovat plochu vyklíčených kořínků při stanovení vitality. 2.4.2 Genetická kontrola vitality semen Je známo, že vitalita je ovlivněna vlivy genetickými a environmentálními (Whittington, 1973; Hosnedl and Honsová, 2002; Chloupek, 2003). Vlivům environmentálním bylo věnováno značné úsilí, genetická podstata zůstává však skryta (Sinniah et al., 1998). V posledních letech se věnovalo úsilí výzkumu genetického řízení vitality semen a hledáním QTL lokusů, spojených s touto vlastností. Vitalita osiva je určena celkovou tolerancí genotypu, nicméně každý specifický stres má svou vlastní genetickou kontrolu (Clerkx et al., 2004). Byl detekován gen pro dlouhověkost semen u modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Nalezení jeho analogu u polních plodin by mohlo prodloužit dlouhověkost jejich semen (Sugliani et al., 2009). U Arabidopsis thaliana byly identifikovány dva QTL pro počáteční procesy klíčení, tři QTL pro dlouhověkost semen a klíčení po kontrolované deterioraci, tři QTL byly nalezeny pro klíčení ve stresových 31

podmínkách NaCl a jeden QTL pro klíčení v roztoku peroxidu vodíku, který napodoboval efekt ROS (reactive oxygen species), (Clerkx et al., 2004). Talai and Sen-Mandi (2010) identifikovali čtyři oblasti DNA markerů pro vitalitu pomocí analýzy fyziologických parametrů (klíčivost v optimálních a chladových podmínkách) a biochemických analýz (alkohol dehydrogenázy a esteráz při iniciaci klíčení a antioxidačního potenciálu embrya). Bettey et al. (2000) zjistili heritabilitu klíčení při vodním stresu u Brassica oleracea na úrovni 25 %. Zlepšení vitality obilek je důležitým cílem šlechtitelského programu také u rýže (Oryza sativa L.). Bylo provedeno mapování s využitím polymorfizmu u F2 a F3 generace zahrnující 117 RFLPs markerů, rozmístěných rovnoměrně po celém genomu rýže. Mimo jiné při této studii byla měřena délka klíčků a kořínků klíčenců při různých režimech. Byly nalezeny čtyři QTL odpovídající za délku klíčků a dva, kontrolující délku radikuly; dalších pět řídilo délku mesokotylu. Bylo zjištěno, že 13 QTL představovalo 7 – 38 % fenotypové variance (Redoña and Mackill, 1996). Zhang et al. (2005) se věnovali mapování vitality obilek u klíčenců rýže, mimo jiné nalezli QTL v oblasti spjatou s délkou klíčků a indexem klíčení. Vitalita semen je důležitým znakem u zeleniny a jsou prováděny rozsáhlé studie genetického založení této vlastnosti například u hlávkového salátu (Lactuca sativa L.). Byly nalezeny QTL pro rychlé vzcházení a růst semenáčku a klíčení (Argyris et al., 2005). Při jiné studii vědci identifikovali QTL pro klíčení, vitalitu a dlouhověkost obilek u pšenice obecné, některé byly totožné pro vitalitu i dlouhověkost. Výsledky poskytly perspektivní cestu pro výběr na zlepšení vitality obilek pšenice, je ovšem potřeba více prozkoumat negativní účinky ze stejných oblastí chromozomu, které mohou ovlivnit jejich praktické využití (Landjeva et al., 2010). 2.5 Hlavní abiotické vlivy Mezi nejvýznamnější abiotické stresové faktory v naší geografické oblasti patří sucho a působení nízkých teplot, tedy stres chladem (0 – 15 °C) a mrazem. Stres způsobený těmito činiteli se prokazatelně podílí na poškození rostlin v návaznosti na snížení hospodářského výnosu (Samarah et al., 2010). Vitální semena během klíčení a následného růstu reagují na tyto stresy mírněji, a jestliže je vyseté osivo vystaveno 32

jakémukoliv stresu (změna teploty, relativní vlhkosti), budou semena s vysokou vitalitou snižovat svou kvalitu pomaleji než partie s vitalitou nízkou (Hakl et al., 2010). Můžeme posuzovat stres celovegetační, ale také krátkodobý stres v jednotlivých fázích vývoje rostlin, např. v době vzcházení, tvorby semen, kvetení a dalších důležitých fázích (Zhang et al., 2010). Pro adaptaci rostlin vůči stresu je významná ranost rostlin, která je spojena s rychlejším růstem a vývojem nadzemních a podzemních orgánů, což dává možnost rostlinám uniknout stresovému působení tepla a sucha v důležitých fázích růstu. 2.5.1 Chlad Stres způsobený chladem může způsobit primární i sekundární poškození rostlin. Primární poškození je popisováno jako přechodná dysfunkce v metabolismu rostlin a v přírodě je většinou vratná. U citlivých rostlin s nízkou vitalitou však vede k vývoji sekundárních poškození. Působení chladu vyvolává sadu nových reakcí a syntéze mRNA a proteinů LEA (late embryogenesis abundant) hromadících se v rostlinných pletivech, které se účastní ochranných mechanizmů rostliny (Cattivelli and Bartels, 1989). Kolísání teplot při klíčení některé druhy vyžadují, uplatňuje se chladová stratifikace, při níž dochází k odbourávání inhibičních látek, podílejících se na dormanci semen. 2.5.2 Sucho Rostliny klíčící v podmínkách sucha jsou vystaveny kombinaci více stresových faktorů současně, převážně nedostatkem vody v půdě, vysokých teplot a vysoké intenzitě záření. Genotypy reagují rozdílně na sucho při klíčení, zejména důležité je poškození v kritické fázi bobtnání, ve které se obilka stává citlivější k suchu, dochází k poškození naklíčené obilky a celková klíčivost průkazně klesá (Svobodová et al., 2010). Schopnost obilky udržet vodu při krátkodobém výskytu vysokých teplot je determinující faktor. Při velkých ztrátách vody může dojít k prodýchání značného množství zásobních látek, někdy dochází i k zaschnutí klíčních rostlin. Stres suchem působící na utvářející se semeno během vývoje na mateřské rostlině má vliv na kvalitu

33

a vitalitu zrna. Bylo také pozorováno, že sucho během nalévání zrna může zlepšit toleranci semen k osmotickému stresu při klíčení (Farahani et al., 2010). 2.6 Tvorba dihaploidů Haploid (monoploid) je organismus, u něhož počet chromozomů v somatických buňkách je totožný jako v gametických buňkách (n). Dihaploidního stavu je možno dosáhnout dvěma způsoby. Jednak eliminací chromozómové sádky jednoho z rodičů při vzdálené hybridizaci a zachováním haploidních zárodků v podmínkách in vitro, tento postup se využívá například při mezidruhovém křížení Hordeum vulgare × Horedum bulbosum, kdy dochází k eliminaci chromozomů Horedum bulbosum z hybridního embrya (Snape and Simpson, 1981) nebo přímou indukcí haploidních rostlin zdvojením haploidních chromozomových sádek procesem polyploidizace. Při polyploidizaci se využívají mitotické jedy (kolchicin, oryzalin) nebo například trifluralin (Smýkalová et al., 2006). Tímto procesem je dosaženo zcela homozygotního stavu na všech lokusech zkoumaného rostlinného materiálu, což je výhodné pro šlechtitelskou praxi i při hledání DNA polymorfizmu pro genetické studie QTL (Emebiri et al., 2005; Chen et al., 2007; Nagel et al., 2009; Rex, 2009). Dihaploidní linie se získávají procesem gametické embryogeneze zejména indukovanou androgenezí v prašníkových kulturách in vitro. Již Sitch and Snape (1986) uvádějí, že využívání dihaploidních linií ve šlechtitelském procesu urychluje proces homozygotizace rostlinného materiálu a zefektivňuje šlechtitelský proces. Pro tvorbu dihaploidů je výhodné vycházet z rostlin hybridní generace F1 či F2 pro získání geneticky a fenotypově odlišných linií.

34

3 CÍL Cílem mé disertační práce bylo zhodnotit: 1. podíl genetických a environmentálních vlivů ovlivňující vitalitu obilek ječmene, 2. perspektivy selekce na tento znak, 3. vztah s parametry klíčení relevantními při sladování, 4. souvislost výše uvedených parametrů se standardním testem klíčivosti. Sledování probíhala u souboru dihaploidních linií získaných po křížení odrůdy Derkado a linie B 83/5, které byly také hodnoceny.

35

4 MATERIÁL A METODIKA Pro test vitality obilek a stanovení parametrů klíčení bylo použito 133 dihaploidních linií (dále jen linie DH nebo DHL) jarního ječmene (Hordeum vulgare L.) ze dvou pokusných lokalit ve třech pokusných ročnících. Rodičovskými liniemi byla sladovnická odrůda Derkado a linie B83/5, které nesou rozdílné geny polozakrslosti sdw1 a arie-e.GP. Rodičovské linie a DHL byly naší univerzitě poskytnuty B. P. Forsterem ze Scottish Crop Research Institute Dundee (Chloupek et al., 2006).

4.1 Polní pokus Rodičovské linie a DHL byly pěstovány v šesti prostředích, tedy ve třech ročnících (2008, 2009, 2010) a na dvou pokusných lokalitách (Hrubčice a Želešice). Osivo pocházelo z přesevu původního osiva z lokality Hrubčice, v prvním roce bylo osivo staré tři roky, v ostatních letech vždy z minulé sklizně. Pokud nebylo osivo v daném roce z lokality Hrubčice k dispozici, bylo použito osivo z minulého ročníku. Osivo bylo skladováno ve větraném chladnějším skladě (14 – 18 oC), při běžné vlhkosti vzduchu. Osivo každé linie bylo ručně vyseto pomocí secího markeru do jednoho řádku po jedenácti semenech. Meziřádková vzdálenost jednotlivých linií byla 12,5 cm. Setí probíhalo na obou lokalitách vždy ve stejném termínu, tj. 10. 3. 2008, 6. 4. 2009 a 24. 3. 2010. Porost nebyl během vegetace na sledovaných lokalitách ošetřován chemickými

prostředky,

probíhalo

pouze

průběžné

mechanické

odstraňování

plevelných rostlin. V plné zralosti byly klasy ustřiženy dne 18. 7. 2008, 5. 8. 2009, 3. 8. 2010 a následně vymláceny na ruční klasové mlátičce. Po ukončení dormance obilek (cca po 100 dnech) byly vzorky podrobeny testu klíčivosti, vitality obilek a parametrů klíčení.

4.2 Popis lokalit a průběh vegetačních let 2008 – 2010 Pokusná lokalita Želešice se nachází na Odrůdové zkušební stanici ÚKZÚZ. Lokalita je definována jako teplejší a sušší oblast s mírnější zimou v nadmořské výšce 205 m n. m. Dlouhodobý průměrný úhrn srážek činí 451 mm a dlouhodobá průměrná teplota 9,0 °C.

36

Lokalita patří do zemědělské vyrobní oblasti řepařské, středně teplé s mírnou zimou. Oblast je vhodná pro pěstování řepky ozimé, pšenice ozimé a sladovnického ječmene. Šlechtitelská stanice Hrubčice patří do klimatického okrsku teplého, mírně suchého s mírnou zimou v řepařské výrobní oblasti s nadmořskou výškou 210 m n. m., dlouhodobá průměrná teplota 8,5 °C a dlouhodobý průměrný úhrn srážek 578 mm. Lokalita je charakterizována úrodnými půdami, vhodnými pro pěstování cukrové řepy, sladovnického ječmene, řepky ozimé a pšenice ozimé. Vegetační rok 2008 (obr. 3.1) měl průběh teplot bez projevu větších extrémů na obou lokalitách. Červen a červenec byly mimořádně teplé. Vláhově se sledováné lokality lišily. V Želešicích byl počátek jarní vegetace výrazně vlhčí než v Hrubčicích, naproti tomu v období sklizně byla vlhčí lokalita Hrubčice, což mohlo mít negativní dopad na kvalitu osiva. Jarní období pokusného roku 2009 (obr. 3.2) bylo velice teplé, zejména měsíc duben. Červen byl také tepelně nadnormální, což mohlo způsobit předčasné dozrání porostu. Oproti předchozímu ročníku byl počátek vegetace v Želešicích méně vlhký. Deštivé období nastalo na obou lokalitách v červenci, s negativním dopadem na kvalitu sklizně. Vegetační rok 2010 (obr. 3.3) byl poznamenán opakovanými periodami s vyšším množstvím srážek, převážně v měsíci květnu, kdy v Hrubčicích suma srážek v tomto měsíci předčila dlouholeté průměry. Průběh denních teplot byl na sledovaných lokalitách velmi podobný.

37

Průběh povětrnostních podmínek Průběhveg. povětrnostních roku 2009 podmínek veg. roku 2008 50

50

120

10

80

20 60 40

10 0

0

I

-10

II

I

III

II

IV

III

V

IV

VI

V

VII

VI

VIII

80

Srážky v mm

100

30

60 40 20

20

0 VIII 0

VII

denní tep. prům./Želešice denní tep. prům./Hrubčice Želešice Hrubčice Želešice srážky Hrubčice srážky součet srážek (mm)/Želešice součet srážek (mm)/Hrubčice

Obr. 3.1: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2008 v Hrubčicích a Želešicích

Průběh povětrnostních podmínek veg. roku 2009 50 140 40

120

30

100 80

20

60

Srážky v mm

20

120

Srážky v mm

30

100

40

Denní průměrná teplota °C

Denní průměrná teplota °C

40

Denní průměrná teplota °C

140

10 40 0 I

II

III

IV

V

VI

VII

-10

VIII

20 0

denní tep. prům./Želešice součet srážek (mm)/Želešice

denní tep. prům./Hrubčice součet srážek (mm)/Hrubčice

Obr. 3.2: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2009 v Hrubčicích a Želešicích

38

Průběh povětrnostních podmínek veg. roku 2010 50

200 180 160 140

30

120 20

100 80

10

Srážky v mm

Denní průměrná teplota °C

40

60 40

0 I

II

III

IV

V

VI

VII

-10

VIII

20 0

denní tep. prům./Želešice součet srážek (mm)/Želešice

denní tep. prům./Hrubčice součet srážek (mm)/Hrubčice

Obr. 3.3: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2010 v Hrubčicích a Želešicích

4.3 Laboratorní hodnocení 4.3.1 Stanovení vitality obilek Vitalita obilek ječmene byla stanovena jako procento klíčivosti ve stresových podmínkách, jmenovitě chladu 10 oC a snížené dostupnosti vody při -0,2 MPa ve vodním roztoku polyethylenglykolu (PEG 6000) při koncentraci 112 g PEG 6000 na 1000 ml vody při 20 oC. Metodika stanovení byla popsána pro ječmen (Chloupek et al., 2003). Test vitality obilek byl proveden u každé linie během celé doby pokusu dvanáctkrát (dvě lokality × tři ročníky × dvě opakování). Z každého vzorku linie ječmene jarního bylo analyzováno 50 obilek ve dvou opakováních. Obilky byly rovnoměrně rozmístěny na filtrační papír navlhčený roztokem PEG 6000. Připravené vzorky byly umístěny na nerezová klíčidla s roztokem PEG 6000 a překryty vrstvou filtračního papíru. Aby se zabránilo nežádoucímu vysychání roztoku z filtračního papíru během testu vitality, byla klíčidla umístěna do nepropustného obalu (do zpevněného igelitového sáčku). Klíčidla byla umístěna do vytemperovaného klimaboxu Q-CELL ST5/B/40 po dobu 14 dní. Za vitální obilky, tedy normální klíčence, byly považovány takové obilky, které měly vyvinuty nejméně tři 39

kořínky, a délka klíčku byla nejméně polovina délky obilky a nebyla plesnivá (dle metodiky ÚKZÚZ pro stanovení testu klíčivosti). 4.3.2 Stanovení parametrů klíčení V průběhu posklizňového dozrávání byly u DHL a jejich rodičů sledovány následující parametry: energie klíčení (EK), rychlost klíčení (RK) a index klíčení (IK). Energie klíčení je stanovena jako procento vyklíčených zrn v daném čase. Zkouška byla stanovena dle ČSN 46 1011-14 Zkoušení obilovin, luštěnin a olejnin – Zkoušení obilovin – Stanovení energie klíčení sladovnického ječmene. Stanovení a hodnocení energie klíčení a indexu klíčení probíhalo dále dle Metodiky EBC 3.7. Stanovení procenta klíčení a indexu klíčení u ječmene a také dle platných metodik používaných Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským v Brně. Energie klíčení se hodnotí zpravidla u ječmene sladovnického po 24 ± 0,5 h, 48 ± 1 h a 72 ± 1 h od počátku zkoušky. Na dno Petriho misky o vnitřním průměru 85 mm se vloží dva filtrační papíry, na které byly napipetovány 4 ml destilované vody tak, aby se papíry stejnoměrně navlhčily. Do každé misky bylo odpočítáno 100 zrn od každé DHL, zrna byla rovnoměrně rozložena na navlhčený filtrační papír. Misky se zakryly víčkem, uložily se do uzavíratelného obalu (plastového sáčku) a umístily do vytemperovaného klimatizovaného boxu s ventilací, nastaveného na teplotu 20 ± 0,5 oC bez přístupu světla. Po stanoveném čase se vyklíčená zrna zhodnotila a odstranila, aby se zabránilo nadměrnému příjmu vlhkosti obilkami, které začaly klíčit dříve. Po 72 hodinách se nevyklíčená zrna spočítají. Za vyklíčenou obilku je považováno zrno ječmene jarního, které má viditelný projev klíčení. Vyjádření výsledku energie klíčení bylo pomocí vzorce EK (%) = (n24+ n48+ n72), n24, n48, n72 – počet vyklíčených obilek po 24, 48, 72 hod. Rychlost klíčení (RK) byla vypočtena z výsledků získaných při stanovení energie klíčení. Tato charakteristika vitality ječmene je ve výzkumném ústavu pivovarském a sladařském používána od 70. let minulého století (Sachambula a Psota, 2010). RK (%) = (5 n24 + 3 n48 + n72)/ 5. Index klíčení (IK) je bezrozměrným číslem, které se vypočte z výsledků získaných při stanovení energie klíčení dle následujícího vzorce: IK = 10*(n24 + n48 + n72)/(n24 + 2 n48 + 3 n72). 40

4.3.3 Zkouška klíčivosti Standardní zkouška klíčivosti byla provedena dle pravidel ISTA na filtračním papíře se 100 obilkami, při 20 oC . Doba trvání zkoušky byla 7 dní.

41

5 VÝSLEDKY 5.1 Vitalita obilek ječmene Rozdělení četnosti vitality obilek dihaploidních linií ječmene jarního (obr. 5.4) odpovídá normálnímu rozdělení (Gaussově křivce). Data mohla být tedy zhodnocena analýzou variance. 5.1.1 Vitalita obilek 2008 Obilky rodičovské odrůdy Derkado pocházející z obou sledovaných lokalit Želešice i Hrubčice dosáhly průměrné vitality 97 % se směrodatnou odchylkou sx = 1 %. Naproti tomu rodičovská linie B83 dosáhla v Želešicích průměrné hodnoty 91 % (sx = 1 %) a vyšší hodnoty byly dosaženy v Hrubčicích 92 % (sx = 0 %). Průměrná hodnota všech DHL byla v Želešicích na úrovni 94,2 % (sx = 2,7 %) a v Hrubčicích statisticky vysoce průkazně vyšší 96,2 % (sx = 2,08 %), (obr. 5.1). V roce 2008 měla nejvyšší vitalitu linie DH 172 v Hrubčicích i v Želešicích (100 %). Dále nejvyšší vitalitu na obou sledovaných lokalitách dosáhly následující linie (v Želešicích nejčastěji s nižším procentem vitality obilek) DH 35, 169, 81, 83, 92, 146, 170, 124, 110, 26, 164, 116, 114, 94 a nejnižších hodnot dosáhly linie DH 73, 127, 155, 117 a 34 (obr. 9.1, 9.2 – přílohy). V Hrubčicích ve sledované vlastnosti překonalo či mělo stejnou úroveň jako Derkado 31 % oproti 19 % DHL v Želešicích. V různém poměru kombinací aditivního účinku alel sledovaného znaku obou rodičů mělo téměř totožné množství linií 66 % a 67 % na obou pokusných lokalitách. Hodnoty nižší než hodnoty horšího rodiče B83 ve vitalitě obilek měly pouze 3 % DHL v Hrubčicích, oproti 14 % v Želešicích.

42

97,0

96,5

Vitalita obilek (%)

96,0

95,5

95,0

94,5

94,0

93,5

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.1: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2008, (P = 0,01)

V Želešicích byla nejnižší hodnota vitality obilek u sledovaných DHL 86 %, v Hrubčicích byla tato hodnota významně vyšší 90 %. Největší rozdíl v hodnotách vitality obilek na sledovaných lokalitách v roce 2008 měla linie DH 86 (Želešice 88 %, Hrubčice 97 %), a DH 171 (Želešice 90 %, Hrubčice 98 %). 5.1.2 Vitalita obilek 2009 Průměrná vitalita rodičovské odrůdy Derkado byla v Želešicích 95 % (sx = 1 %), v Hrubčicích 91 % (sx = 5 %), rodičovská linie B83 měla průměrnou hodnotu vitality 88 % (sx = 2 %) a 96 % (sx = 0 %) v Želešicích a Hrubčicích. Hodnocené DHL měly v Želešicích průměrnou hodnotu vitality obilek 92,8 % (sx = 3,33 %), která se statisticky vysoce významně lišila od hodnoty naměřené v Hrubčicích 94,95 % (sx = 3,30 %), (obr. 5.2). V roce 2009 patřila mezi nejvýkonnější linie DH 98 s vitalitou 99 % na obou lokalitách, následovaly linie DH 141, 172, 42, 131 a 169, naopak nejnižších hodnot dosáhly linie DH 58, 70, 95, 40 (obr. 9.3, 9.4).

43

96,0 95,5

Vitalita obilek (%)

95,0 94,5 94,0 93,5 93,0 92,5 92,0 91,5

Želešice

Hrubčice

Lokalita

Obr. 5.2: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2009, (P = 0,01)

V Hrubčicích překonalo lepšího rodiče (Derkado) 50 % DHL a v Želešicích překonalo B83 jako lepšího rodiče 36 % DHL. Rodič s vyšší výkonností vitality obilek (2008 – 2010) je dle našich výsledků se statisticky vysoce významnou pravděpodobností Derkado, jehož vitalita se v Hrubčicích 2009 však projevila s velkou nevyrovnaností (sx = 5 %) a nižší hodnotou 91 %. Druhá rodičovská linie naopak měla vyšší vitalitu oproti ostatním prostředím s hodnotou 96 %. V Želešicích mělo Derkado vitalitu 96 % a B83 88 %. Aditivním projevem vitality DHL se prokázalo v Želešicích 53 % a v Hrubčicích 39 %. Horšího rodiče překonalo nebo bylo na stejné úrovni v obou lokalitách 11 % vzorků.

V Želešicích

byla

nejnižší

naměřená

hodnota

vitality

obilek

81 % a v Hrubčicích byla hodnota oproti ostatním sledovaným prostředím nižší, 78 %. Největší rozdíl v naměřených hodnotách vitality na sledovaných lokalitách v roce 2009 měla linie DH 120 (Želešice 81 %, Hrubčice 100 %) a DH 87 (Želešice 85 %, Hrubčice 96 %). Rodič B83 dosáhl jeden z největších rozdílů mezi lokalitami (Želešice 88 % a Hrubčice 98 %). 5.1.3 Vitalita obilek 2010 Průměrná vitalita rodičovské odrůdy Derkado byla na obou lokalitách 99 % (sx = 1 %) a 97 % (sx = 1 %). Rodičovská linie B83 dosáhla hodnot v Želešicích 93 % (sx = 3 %) a v Hrubčicích 89 % (sx = 1 %). Dle obr. 5.3 byla v Hrubčicích průměrná vitalita obilek 44

DHL nižší (93,9 %, sx = 3,57 %) než v Želešicích (94,6 %, sx = 4, 29 %), rozdíl není statisticky významný. 95,4 95,2 95,0

Vitalita obilek (%)

94,8 94,6 94,4 94,2 94,0 93,8 93,6 93,4 93,2 93,0

Želešice

Hrubčice

Lokalita

Obr. 5.3: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2010, (P = 0,01)

V roce 2010 byla nejvýkonnější linie DH 161 s vitalitou 100 a 99 % v Hrubčicích a Želešicích, dále nejvyšší vitalitu na obou sledovaných lokalitách měly linie DH 42, 32, 81, 161, 93, 52, 23, 126, 98, 107, 158, nejnižší vitalitu dosáhly linie DH 156, 76, 117, 87 a 28 (obr. 9.5, 9.6). V Hrubčicích však překonalo či mělo stejnou úroveň jako Derkado 19 % linií oproti 11 % v Želešicích. Vyšší procentuální hodnoty, aditivního účinku působení genu vitality obilek bylo dosaženo na lokalitě v Hrubčicích (67 %) a méně (56 %) v Želešicích. Hodnoty nižší než horší rodič B83 mělo 13 % DHL v Hrubčicích, oproti 33 % v Želešicích. V Želešicích byla nejnižší hodnota vitality obilek 84 %, v Hrubčicích byla hodnota významně nižší 74 %. Největší rozdíl v hodnotách vitality obilek na sledovaných lokalitách v roce 2010 měla linie DH 141 (Želešice 84 %, Hrubčice 98 %), DH 45 (Želešice 84 %, Hrubčice 95 %) a linie DH 122 (Želešice 87 %, Hrubčice 95 %). 5.1.4 Vitalita obilek 2008 – 2010 Hodnoty vitality obilek DHL leží převážně mezi hodnotami rodičů, přičemž 29 DHL překonalo ve své výkonnosti lepšího z obou rodičů, jak je patrné z obr. 5.4.

45

800

Počet pozorování

700 600 500 400 300 200 100

B83

0

50

55

60

65

70

3 75

Derkado

80

85

90

hranice kategorií vitality obilek

Obr. 5.4: Křivka rozdělení četnosti průměrných hodnot vitality ze šesti prostředí u 133 DHL ve srovnání s rodičovskými odrůdami, ___ očekávána normální křivka, hodnoty transformovány podle arcsin

Průměrná hodnota vitality odrůdy Derkado

ze všech šesti prostředí byla

96 % a statisticky vysoce významně se lišila od linie B83 (91,5 %). Průměrná hodnota odrůdy Derkado z lokality Želešice byla 97 % a z Hrubčic byla hodnota nižší (95 %). Avšak průměrná hodnota linie B83 ze Želešic byla 91 %, kdežto z Hrubčic 92 %. Průměrná vitalita všech DHL ze šesti prostředí byla 94,5 %, z Hrubčic 95,1 % a ze Želešic statisticky vysoce významně nižší (93,9 %, obr. 5.5). Výkonnost rodičovské odrůdy Derkado byla vyšší z obilek pocházejících z lokality Želešice, oproti rodičovské linii B83 a DHL.

46

95,6 95,4 95,2

Vitalita obilek %

95,0 94,8 94,6 94,4 94,2 94,0 93,8 93,6 93,4

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.5: Průměrné hodnoty vitality všech DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

U odrůdy Derkado byla zjištěna nejvyšší průměrná vitalita v roce 2010 (98 %), nižší v roce 2008 (97 %) a v roce 2009 (93 %). Linie B83 dosáhla v roce 2009 nejvyšší průměrnou hodnotu 92 %, nižší v roce 2008 (91,5 %) a v roce 2010 (91 %). Z obr. 5.6 je patrná nejvyšší průměrná hodnota vitality DHL 95,3 % v roce 2008, která se statisticky významně liší od hodnot naměřených v roce 2010 (94,3 %) a 2009 (93,9 %).

95,8 95,6 95,4 95,2

Vitalita obilek (%)

95,0 94,8 94,6 94,4 94,2 94,0 93,8 93,6 93,4 93,2

2008

2009

2010

Ročník

Obr. 5.6: Průměrné hodnoty vitality všech DHL v letech 2008 – 2010, (P = 0,01)

47

Genetický vliv (linií) zjištěný pro ročníky 2008 až 2010 (tab. 5.2) činil 7,7 %, v jednotlivých letech (tab. 5.1) byl nejvyšší v roce 2010 (31,4 %), nižší (13,4 %) v 2008 a 12 % v roce 2009. Pokud se vyčíslil vliv za tři roky, přibyl i vliv ročníku a proto je za tři roky genetický vliv nižší než v jednotlivých letech. Dle celkové analýzy variance činil vliv lokality na proměnlivosti vitality obilek 32,1 % (v roce 2008 70,3 %, v 2009 67,5 % a v 2010 28 %). Vliv pokusných ročníků činil 19 %.

Tab. 5.1: Analýza variance v jednotlivých letech 2008 – 2010 dF

Podíly proměnlivosti (%)▪

MS 2008

2009

2010

2008

2009

2010

Lokalita

1

1336

1191

61

70,34**

67,48**

27,99

Odrůda

132

48

37

77

13,39**

11,91**

31,42**

Interakce b×c

132

15

34

38

7,35

11,40**

22,15**

Chyba

266

21

22

26

8,92

9,21

18,44

b - lokalita, c - odrůda,

▪ Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl

vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Z interakcí měla nejvyšší vliv na celkovou proměnlivost interakce ročník × lokalita (22 %), nižší ročník × linie (5,7 %), lokalita × linie (4,7 %) a interakce ročník × lokalita × linie činila 4,8 %. Pokusná chyba měla hodnotu 4,2 %. Při hodnocení celkové analýzy variance (tab. 5.2) všechny pokusné faktory byly statisticky vysoce významné, vyjma interakce lokalita × linie a interakce ročník × lokalita × linie (P = 0,05).

48

Tab. 5.2: Analýza variance vitality z šesti prostředí Podíly proměnlivosti (%)▪

dF

MS

a) Ročník

2

456

18,82**

b) Lokalita

1

1334

32,10**

c) Odrůda

132

78

7,74**

a×b

2

627

21,98**

a×c

264

42

5,72**

b×c

132

28

4,66

a×b×c

264

29

4,76*

Chyba

798

23

4,22

a - ročník, b - lokalita, c - odrůda, ▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Dle průměrné hodnoty všech DHL, která byla vypočtena pro jednotlivé DHL z rozdílu celkového průměru vitality ze šesti prostředí méně vitalita v daném prostředí, bylo nejvyšší vitality dosaženo v Hrubčicích 2008 (1,8 %), nižší v Hrubčicích 2009 (0,5 %), dále v Želešicích 2010 (0,01 %), v Želešicích 2008 (-0,2 %), v Hrubčicích 2010 (-0,5 %) a nejnižší vitality dosahovaly linie v prostředí Želešice 2009 (-1,7 %). Ve všech letech byla nejvíce nadprůměrná linie DH 131 s průměrem 97,8 % a sx = 1,6 %, dále DH 172 s průměrem 97,5 % a sx = 2,4 % a linie DH 169 měla průměr 97,3 % s sx = 1,97 %. Nejvíce podprůměrnou vitalitu obilek ze všech prostředí měly linie DH 76 s průměrem 89,3 % a sx = 7,5 %, DH 117 s průměrem 90 % a sx = 1,4 %, DH 61 s průměrem 90,3 % a sx = 2,9 %

5.2 Parametry klíčivosti Kvalita obilek byla stanovena hodnocením parametrů klíčení: energie klíčení (EK), index klíčení (IK) a rychlost klíčení (RK). Jako standardní srovnávací hledisko byla provedena klasická zkouška klíčivosti v optimálních podmínkách.

49

5.2.1 Stanovení energie klíčení 2008 V roce 2008 na obou sledovaných lokalitách měly nejvyšší EK linie DH 161 a DH 120 (100 %) a dále patřily mezi linie s nejvyšší EK v Hrubčicích i Želešicích DH 131, 124, 172, 116, 95. Nejnižší hodnotu dosáhla linie DH 31, 102, 87, 36. Dle obr. 5.7 průměrná EK v Želešicích byla 87,8 % (sx = 8,16 %) a v Hrubčicích statisticky významně vyšší 97,2 % (sx = 3,06 %). Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň EK v Želešicích 29 % a v Hrubčicích 40 % DHL. V Hrubčicích (Derkado 100 % a B83 99 %) byla průměrná EK rodičovských linií statisticky vysoce významně vyšší než v Želešicích (Derkado i B83 94 %). Z osiva pocházejícího ze Želešic byla naměřena nejnižší hodnota EK 61 %, z Hrubčic byla hodnota statisticky vysoce významně vyšší 80 %, však stejné linie měly nejnižší hodnoty DH 102 (87 a 75 %), DH 90 (67 a 95 %), DH 50 (75 a 92 %).

100

98

96

EK (%)

94

92

90

88

86

84

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.7: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2008, (P = 0,01)

5.2.2 Stanovení energie klíčení 2009 V roce 2009 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšší EK DH 47, 128, 161 a 95. Nejnižší hodnoty byly zjištěny u DH 116, 74, 71 a 81. Rodičovské linie s průměrnou hodnotou EK Derkado 92 % a linie B83 93,5 % překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku z obilek pocházejících ze Želešic 42,2 % DHL 50

a z Hrubčic 92,8 %, kde rodičovské linie dosáhly statisticky vysoce významně nižší úrovně sledované vlastnosti (Derkado 84 % a B83 86,5 %). V Želešicích byla nejnižší hodnota EK 63 %, v Hrubčicích byla hodnota statisticky vysoce významně vyšší 77 %. Stejné linie měly nejnižší hodnoty DH 116 (77 a 81 %), DH 35 (70 a 86 %), DH 70 (79 a 86 %). Průměrná hodnota energie klíčení obilek DHL ze Želešic byla nižší (89,76 %; sx = 5,5 %) než z Hrubčic (91,61 %; sx = 4,7 %), rozdíl těchto hodnot nebyl statisticky významný (obr. 5.8).

93,0 92,5 92,0 91,5

EK (%)

91,0 90,5 90,0 89,5 89,0 88,5 88,0

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.8: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2009, (P = 0,01)

5.2.3 Stanovení energie klíčení 2010 V roce 2010 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšší EK obilek v Hrubčicích i Želešicích DH 138, 95, 73, 161 a 29. Nejnižší hodnota byla zjištěna u DH 117, 76 a 108. Rozdíl v průměrných hodnotách energie klíčení obilek DHL mezi sledovanými lokalitami Želešice (95,16 %; sx = 4,3 %) a Hrubčice (95,78 %; sx = 4,8 %) nebyl statisticky potvrzen (obr. 5.9). V Hrubčicích byla EK u rodičovské linie Derkado (87 %) statisticky vysoce významně nižší oproti linii B83 (95 %). V Želešicích, byly průměrné hodnoty rodičovských linií statisticky významně vyšší 99 a 99,5 %. Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku v Želešicích 12,6 % DHL a v Hrubčicích rodičovskou linii 51

B83 překonalo nebo se jí rovnalo ve své výkonnosti sledované vlastnosti 77,5 %. V Želešicích byla nejnižší hodnota EK 77 %, v Hrubčicích byla hodnota nižší 74 %. Stejné linie měly nejnižší hodnoty DH 117 (77 a 74 %), DH 76 (81 a 77 %), DH 108 (85 a 87 %).

97,5

97,0

96,5

EK (%)

96,0

95,5

95,0

94,5

94,0

93,5

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.9: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2010, (P = 0,01)

5.2.4 Stanovení energie klíčení 2008 – 2010 Hodnoty získané při hodnocení analýzy variance energie klíčení obilek ječmene jarního prokázaly statisticky vysoce významný vliv hlavních faktorů (tab. 5.3) na celkovou proměnlivost. Nejvyšší byl vliv lokality (34,7 %), dále ročníku (27,3 %) a odrůdy (4,6 %). Nejvyšší vliv měla interakce ročníku × lokality (23,9 %) a výrazně nižší byl vliv u interakce ročníku × odrůdy (3,4 %) i lokality × odrůdy (3,2 %). U všech faktorů byla prokázána vysoce významná průkaznost vyjma interakce lokalita × odrůda, kde se jednalo o významnou průkaznost. Při hodnocení podílu hlavních faktorů na celkovou proměnlivost energie klíčení v jednotlivých letech (tab. 5.4) byl vliv odrůdy nejvyšší v roce 2010 (36,6 %), nižší v roce 2009 (22,5 %) a 2008 (7,5 %). Vliv lokality byl pak nejvyšší v roce 2008 (86,6 %) a nejnižší v roce 2010 (37,95 %), bez projevu statistické průkaznosti (P = 0,01 a 0,05). 52

Tab. 5.3: Analýza variance 2008 – 2010 pro stanovení podílů proměnlivosti u energie klíčení Podíl proměnlivosti %▪

dF

Variance

a) Ročník

2

2254

27,3**

b) Lokalita

1

3648

34,7**

c) Odrůda

108

64

4,6**

a×b

2

1723

23,9**

a×c

216

36

3,4**

b×c

108

32

3,2*

Chyba

216

24

2,8

a - ročník, b - lokalita, c - odrůda, ▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Tab. 5.4: Podíl (%) vlivu sledovaných faktorů z celkové proměnlivosti u energie klíčení v letech 2008 – 2010 Podíly proměnlivosti (%)▪

MS

dF

2008

2009

1

6829,1

206,57

57,72

86,6**

58,67**

37,95

Odrůda

108

51,1

30,32

53,64

7,4**

22,48*

36,58**

Chyba

108

31,5

21,32

26,01

5,8

18,85

25,47

Lokalita

2010

2008

2009

2010

▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Průměrná hodnota vlivu DHL v roce 2009 (90,7 %) se statisticky nelišila (obr. 5.11) na hladině pravděpodobnosti P = 0,01 a 0,05 od průměrné hodnoty 2008 (92,5 %). Průměrná energie klíčení DHL 2008 a 2009 se statisticky vysoce významně liší od ročníku 2010 (95,5 %). Mezi sledovanými lokalitami (2008 – 2010) byl prokázán statisticky vysoce významný rozdíl (obr. 5.10). 53

96

95

EK (%)

94

93

92

91

90

89

Želešice

Hrubčice

Lokalita

Obr. 5.10: Průměrné hodnoty energie klíčení u DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

97

96

95

EK (%)

94

93

92

91

90

89

2008

2009

2010

Ročník

Obr. 5.11: Průměrné hodnoty energie klíčení DHL v letech 2008 – 2010, (P = 0,01)

Dle výsledné průměrné hodnoty, která byla vypočtena pro jednotlivé DHL z rozdílu celkového průměru EK ze šesti prostředí méně EK v daném prostředí, bylo dosaženo nejvyšší EK v Hrubčicích 2008 (4,34 %), nižší v Hrubčicích 2010 (2,89 %), dále v Želešicích 2010 (2,28 %), Hrubčicích 2009 (-1,26 %), v Želešicích 2009 (-3,12 %), a nejnižší EK dosahovaly linie Želešice 2008 (-5,13 %). Ve všech prostředích dosahovala nejvyšších hodnot linie DH 161 s průměrem 98,3 % a sx = 2,05 %, dále 54

DH 95 s průměrem 98 % a sx = 1,83 %. Nejvíce podprůměrnou EK ze všech prostředí měla linie DH 117 s průměrem 83,5 % a sx = 7,68 %, linie DH 45 s průměrem 85,5 % a sx = 11,6 % a DH 76 taktéž s průměrem 85,5 % a sx = 7,99 %. 5.2.5 Index klíčení 2008 V roce 2008 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšším IK DH 144, 68, 106, 93, 101, 52. Nejnižší hodnoty byly zjištěny u linií DH 117, 113, 41 a 87. V Želešicích v ročníku 2008 byla výkonnější rodičovská odrůda Derkado (6,4) oproti B83 (6,2). Průměrné naměřené hodnoty rodičovských komponent v Hrubčicích byly statisticky významně vyšší než na první sledované lokalitě, také lepší výkonnosti IK dosáhla linie B83 (8,3) oproti odrůdě Derkado (8,1). Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň jako ony v Hrubčicích 53,2 % a v Želešicích 87,4 % DHL, kde se hodnoty rodičů nacházely mezi nejnižšími hodnotami naměřenými v tomto prostředí. V Želešicích byla nejnižší hodnota IK 5, v Hrubčicích byla hodnota statisticky významně vyšší 6,1, však stejné linie měly nejnižší hodnoty. Průměrné hodnoty IK DHL dle obr. 5.12 na lokalitě Želešice (7,3; sx = 0,9) se statisticky vysoce významně liší od hodnot naměřených v Hrubčicích (7,9; sx = 0,8).

8,4

8,2

8,0

IK

7,8

7,6

7,4

7,2

7,0

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.12: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2008 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

55

5.2.6 Index klíčení 2009 V roce 2009 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšším IK DH 93, 23, 156, 39. Nejnižší hodnota byla naměřena u linie DH 27, 22, 107 a 87. Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku v Želešicích 54 % linií a v Hrubčicích 84,7 %. V tomto roce dosáhly rodičovské linie nízké úrovně sledovaného znaku, v Hrubčicích (Derkado 6,5 a B83 6,7) i v Želešicích (Derkado 6,7 a B83 7,1), vyšší výkonnost prokázala linie B83. V Želešicích byla naměřena nejnižší hodnota IK 5,1, v Hrubčicích byla hodnota vyšší 5,4. DHL se v indexu klíčení v ročníku 2009 od sebe na lokalitách Želešice (6,84; sx = 0,80) a Hrubčice (7,02; sx = 0,60) statisticky průkazně nelišily na hladině významnosti P = 0,01 a P = 0,05 (obr. 5.13).

7,2

7,1

IK

7,0

6,9

6,8

6,7

6,6

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.13: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2009 dvou na lokalitách, (P = 0,01) 5.2.7 Index klíčení 2010 V roce 2010 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšším IK DH 138 82, 173 a linie DH 54 měla nejnižší IK spolu s DH 76, 142, 22. Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledované vlastnosti v Želešicích 71,2 % a v Hrubčicích 59,5 % DHL. V Želešicích byla nejnižší hodnota IK 5,1, v Hrubčicích byla hodnota 5,0. V Hrubčicích byl IK u rodičovských linií Derkado a B83 (7,3) oproti Želešicím, kde byly hodnoty nižší (6,5 a 7,1). Zjištěný rozdíl 56

průměrných hodnot IK DHL mezi sledovanými lokalitami Želešice (6,85; sx = 0,86) a Hrubčice (7,45; sx = 0,94) byl statisticky vysoce významný (obr. 5.14).

8,4

8,2

8,0

IK

7,8

7,6

7,4

7,2

7,0

Želešice

Hrubčice

Lokalita

Obr. 5.14: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

5.2.8 Index klíčení 2008 – 2010 Dle tab. 5.5 analýzy variance pro hodnocení indexu klíčení DHL z let 2008 – 2010 vyplývá nejvyšší vliv faktoru lokality (35,6 %), ročníku (32,9 %) a linie (8,6 %). Vliv hlavních faktorů byl vysoce průkazný, stejně jako vliv interakce ročník × lokalita (10,7 %). Nižšího vlivu dosáhla interakce ročník × odrůda (3,6 %) a lokalita × odrůda (4,6 %).

57

Tab. 5.5: Analýza variance indexu klíčení 2008 – 2010 s podíly proměnlivosti dF

Podíl proměnlivosti %▪

Variance

a) Ročník

2

29,38

32,9**

b) Lokalita

1

34,26

35,6**

c) Odrůda

108

2,02

8,6**

a×b

2

3,12

10,7**

a×c

216

0,36

3,6

b×c

108

0,59

4,6*

Chyba

216

0,40

3,9

a - ročník, b - lokalita, c - odrůda, ▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Nejvyšší podíl na proměnlivosti IK v jednotlivých letech měl faktor lokalita v roce 2008 (73,4 %) a nejnižší v 2009 (49,2 %), (tab. 5. 6). V roce 2009 se také projevil nejvyšší vliv odrůdy (27,9 %), v roce 2010 byl vliv nižší (18,5 %) podobně jako v roce 2008 (15,2 %).

Tab. 5.6: Podíly hlavních faktorů na celkové proměnlivosti indexu klíčení v jednotlivých letech Podíly proměnlivosti (%)▪

MS dF 2008 Lokalita

2009

2010

2008

2009

2010

49,27

69,75**

27,97*

18,59**

1

22,16

1,88

16,44

73,40**

Odrůda

108

0,96

0,60

1,16

15,8**

Chyba

108

0,52

0,40

0,45

11,32

22,75

11,66

▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

58

Dle výsledné průměrné hodnoty, která byla vypočtena pro jednotlivé DH z rozdílu celkového průměru IK ze šesti prostředí méně IK v daném prostředí, bylo nejvyššího IK dosaženo v Hrubčicích 2008 (0,72), nižší v Hrubčicích 2010 (0,2), dále v Želešicích 2008 (0,08), v Hrubčicích 2009 (-0,23), v Želešicích 2010 (-0,35), a nejnižší IK dosahovaly linie Želešice 2009 (-0,41). Ve všech letech byla nejvýkonnější linie DH 93 s průměrnou hodnotou IK 8,82 a sx = 0,063 a DH 23 s průměrem 8,57 a sx = 0,702. Nejnižší výkonnost IK ze všech prostředí měly linie DH 87 s průměrem 5,78 a sx = 0,380 a DH 117 s průměrem 6,0 a sx = 0,58.

7,7

7,6

7,5

IK

7,4

7,3

7,2

7,1

7,0

6,9

Želešice

Hrubčice

Lokalita

Obr. 5.15: Průměrné hodnoty indexu klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

59

8,0

7,8

7,6

IK

7,4

7,2

7,0

6,8

6,6

2008

2009

2010

Ročník

Obr. 5.16: Průměrné hodnoty indexu klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010, (P = 0,01)

Průměrné hodnoty DHL se v indexu klíčení od sebe významně lišily v ročnících 2009 a 2010 (P = 0,05) a vysoce významně (P = 0,01) se tyto dva ročníky lišily od ročníku 2008 (obr. 5.16). Rozdíl mezi lokalitami byl statisticky vysoce významný (obr. 5.15). 5.2.9 Rychlost klíčení 2008 V roce 2008 na obou sledovaných lokalitách měly nejvyšší RK linie DH 144, 131, 124, 93, 68 a 52. Nejnižší hodnoty měly linie DH 87, 36, 80. V Hrubčicích (Derkado 90,8 % a B83 90,6 %) byly dosazené hodnoty RK rodičů statisticky vysoce významně vyšší než v Želešicích (Derkado 73,2 % a B83 70,8 %). Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku v Želešicích 58,6 % a v Hrubčicích 36,9 % DHL. V Želešicích byla nejnižší hodnota RK 45 %, v Hrubčicích byla hodnota statisticky vysoce významně vyšší 69 %. Rozdíl průměrných hodnot DHL mezi sledovanými lokalitami Želešice (74,3 %; sx = 9,99 %) a Hrubčice (86,9 %; sx = 6,4 %.) byl statisticky vysoce významný (obr. 5.17).

60

90 88 86 84

RK (%)

82 80 78 76 74 72 70

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.17: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2008 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

5.2.10 Rychlost klíčení 2009 V roce 2009 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšší RK v Hrubčicích i Želešicích DH 23, 39, 91, 82. Nejnižší hodnoty byly zjištěny u DH 74, 116, 36. Rodičovské linie s výkonností RK Derkado 74 % a linie B83 77,9 % překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku v Želešicích 32,4 % DHL. V Hrubčicích rodičovské linie dosáhly nejnižších hodnot ze všech prostředí ve sledované vlastnosti (Derkado 66,0 % a B83 69,1 %), a proto byly překonány (84,7 %) statisticky vysoce významně větším počtem linií oproti první sledované lokalitě. V Želešicích byla nejnižší hodnota RK 48 %, v Hrubčicích byla hodnota vyšší 52 %, však stejné linie měly nejnižší hodnoty. Průměrná hodnota rychlosti klíčení DHL na lokalitě Želešice byla 72,58 % (sx = 8,29 %) a v Hrubčicích 75,78 % (sx = 7,01 %), hodnoty se statisticky neliší na úrovni P = 0,05 (obr. 5.18).

61

78

77

76

RK (%)

75

74

73

72

71

70

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.18: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2009 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

5.2.11 Rychlost klíčení 2010 V roce 2010 na obou sledovaných lokalitách patřily mezi linie s nejvyšší RK DH 138, 93, 82, 173, 161. Nejnižší hodnoty byly naměřeny u DH 117, 27, 87.

86

84

RK (%)

82

80

78

76

74

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.19: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

62

Rodičovské linie překonalo nebo mělo stejnou úroveň sledovaného znaku v Želešicích 36 % DHL a v Hrubčicích rodičovskou linii B83 překonalo nebo se jí rovnalo 66,7 %. V Želešicích byla nejnižší hodnota RK 56 %, v Hrubčicích byla hodnota nižší 50 %, však stejné linie měly nejnižší hodnoty. V Hrubčicích byla RK u rodičovských linií Derkado a B83 74 a 80 % oproti Želešicím, kde byly hodnoty vyšší 77 a 83 %. 5.2.12 Rychlost klíčení 2008 – 2010 Dle tab. 5.7 nejvyšší podíl hlavních faktorů na proměnlivosti rychlosti klíčení ve třech sledovaných ročnících dosáhl faktor lokalita (41 %), nižší ročník (24,9 %) a odrůda (6,5 %), u hlavních faktorů byla prokázána vysoká průkaznost. Nejvyšší hodnota interakce byla zjištěna mezi prostředím (ročník × lokalita) na úrovni 18,4 %, interakce ročník × odrůda činila 3 % a interakce lokalita × odrůda 3,3 %.

Tab. 5.7: Analýza variance rychlosti klíčení 2008 – 2010 s podíly proměnlivosti dF

Variance

Podíl proměnlivosti %▪

a) Ročník

2

1494

24,9**

b) Lokalita

1

4042

41,0**

c) Odrůda

108

103

6,5**

a×b

2

813

18,4**

a×c

216

22

3,0

b×c

108

27

3,3*

Chyba

216

19

2,8

a - ročník, b - lokalita, c - odrůda, ▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Hlavní faktor lokalita s vysokou průkazností ve všech letech dosáhl nejvyšší hodnoty (tab. 5.8) v ročníku 2008 (85,1 %), nižší v ročníku 2010 (66,9 %) a 2009 (60,4 %). U faktoru odrůdy byly také hodnoty ze všech let vysoce průkazné (P= 0,01) s nejvyšší hodnotou v ročníku 2009 (22,7 %) a nejnižší 2008 (8,8 %). 63

Tab. 5.8: Podíly hlavních faktorů na celkové proměnlivosti rychlosti klíčení v jednotlivých letech

Lokalita

Podíly proměnlivosti (%)▪

MS

dF

2008

2009

1 4777,06

2010

2008

2009

2010

239,20

651,77

85,10**

60,39**

66,94**

Odrůda

108

51,33

33,76

62,27

8,82**

22,69**

20,70**

Chyba

108

24,29

18,75

21,99

6,06

16,91

12,30

▪Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL se od sebe statisticky vysoce významně lišily v letech 2008 a 2009 i 2009 a 2010. Statisticky průkazně se od sebe nelišil vliv let 2008 a 2010 (obr. 5.21). Byl také potvrzen statisticky významný rozdíl mezi lokalitami Želešice a Hrubčice (obr. 5.20).

84

82

RK (%)

80

78

76

74

72

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.20: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách, (P = 0,01)

64

84

82

RK (%)

80

78

76

74

72

2008

2009

2010

Ročník

Obr. 5.21: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010, (P = 0,01)

Dle výsledné průměrné hodnoty, která byla vypočtena pro jednotlivé DH z rozdílu celkového průměru RK ze šesti prostředí méně RK v daném prostředí, bylo nejvyšší RK dosaženo v Hrubčicích 2008 (9 %), nižší v Hrubčicích 2010 (4 %) dále v Želešicích 2010 (-1 %), Hrubčicích 2009 (-2 %), v Želešicích 2008 (-4 %), a nejnižší vitality dosahovaly linie Želešice 2009 (-6 %). Ve všech letech byla nejvíce nadprůměrná linie DH 93 s průměrem 90 % a sx = 5,38 %, dále DH 120 s průměrem 88 % a sx = 5,07 %. Nejvíce podprůměrnou RK ze všech prostředí měla linie DH 117 s průměrem 61 % a sx = 10,41 %. Lepších výsledků dosáhla linie DH 87 s průměrem 61 % a sx = 5,30 %, DH 45 s průměrem 67 % a sx = 8,44 % (2008 – Želešice 51 % a Hrubčice 79 %, 2009 – Želešice 63 % a Hrubčice 70 %, 2010 – Želešice 70 % a Hrubčice 67 %). 5.2.13 Souhrnné hodnocení tří parametrů klíčení 2008 – 2010 Při hodnocení výsledků z jednotlivých let byla použita dvoufaktorová analýza, s faktory linie a lokality, u výsledků ze tří let třífaktorová, s pokusnými faktory linie, lokality a ročníky. U všech tří hodnocených parametrů klíčení obilek (tab. 5.9) měla nejvyšší vliv lokalita (34,7 – 41,0 %) a ročník (24,9 – 32,9 %). Vliv linie se pohyboval od 4,6 do 8,6 %, přičemž v jednotlivých letech byl tento vliv vyšší, v rozmezí 8 – 37 %, protože nezahrnoval vliv ročníků. Nejvyšší genetický vliv (linií) se projevil při třífaktorové 65

analýze u indexu klíčení (8,6 %), menší v rychlosti klíčení (6,5 %) a nejmenší u energie klíčení (4,6 %). Tyto uvedené, hlavní faktory všech sledovaných parametrů klíčení prokázaly statisticky vysoce významnou průkaznost (P = 0,01). Podle výsledku analýzy variance (tab. 5.9) se projevil významný vliv lokality na hodnocení EK, IK i RK, přičemž ve všech sledovaných letech při hodnocení DHL byly dle obr. 5.10, 5.15, 5.20 vysoce významné rozdíly ve sledovaných lokalitách Želešice a Hrubčice, kdy lepších hodnot parametrů kvality bylo dosaženo v Hrubčicích.

Tab. 5.9: Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti v % (2008 – 2010) u sledovaných parametrů klíčení dF

EK

IK

RK

a) Ročník

2

27,3**

32,9**

24,9**

b) Lokalita

1

34,7**

35,6**

41,0**

c) Odrůda

108

4,6**

8,6**

6,5**

a×b

2

23,9**

10,7**

18,4**

a×c

216

3,4**

3,6

3,0

b×c

108

3,2*

4,6*

3,3*

Chyba

216

2,8

3,9

2,8

a - ročník, b - lokalita, c - odrůda, Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti na celkové variabilitě byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). **P= 0,01, *P = 0,05

Průměrná hodnota energie klíčení u DHL ze sledovaných let byla 92,87 % (92,50; 91; 95,50 %), přičemž na lokalitě Hrubčice dosahovala hodnota 95 % a v Želešicích 91 %. Nejvyšší hodnoty energie klíčení u DHL byly zjištěny v roce 2010 (95,50 %). Průměrná hodnota indexu klíčení u DHL byla 7,30 s nejvyšší hodnotou (7,65) v roce 2008 a nejnižší (6,93) v roce 2009. Na lokalitě Hrubčice dosahovaly DHL i rodičovské linie vyššího indexu klíčení než v Želešicích. Rychlost klíčení byla ve sledovaných letech vyšší na lokalitě Hrubčice s průměrnou hodnotou DHL 81,53 %, nejvyšší hodnotu dosahovaly DHL v roce 2008 (80,57) a nejnižší v roce 2009 (74,19) podobně jako 66

u indexu klíčení. Při hodnocení všech parametrů klíčení v jednotlivých prostředích, dosáhly nejlepší výkonnost linie DH 93, 120, 161, 95, naopak nejnižší výkonnost prokázaly linie DH 117, 87, 45, 76. DHL měly vyšší průměrnou výkonnost oproti rodičovským liniím u energie klíčení v roce 2009 (91 %) a v roce 2010 (95,50 %) měly DHL vyšší průměrnou výkonnost než rodičovská odrůda Derkado (93 %). Při hodnocení indexu klíčení měly DHL vyšší průměrnou výkonnost v roce 2008 (7,65), 2009 (6,93) a v roce 2010 (7,16). Hodnoty byly téměř shodné s rodičem B83 (7,20). U rychlosti klíčení dosáhly DHL průměrnou vyšší hodnotu v roce 2009 (74,19 %), v roce 2008 byla výkonnější Derkado a v roce 2010 rodičovská linie B83. Nižší výkonnost odrůdy Derkado může být ovlivněna metodikou zkoušky energie klíčení, kde je přesně stanovené množství dostupné vody pro obilky (4 ml). Odrůda Derkado měla v průměru o 30,5 % (tab. 5.10) vyšší HTS než druhá rodičovská linie a tedy pravděpodobně i vyšší potřebu vody.

Tab. 5.10: Hmotnost tisíce semen rodičovských linií ze sklizně 2008 – 2010

HTS Rodiče 2010

2009

2008

2007

Hrubčice Hrubčice Želešice Želešice Hrubčice Hrubčice Želešice Želešice Hrubčice Hrubčice Želešice Želešice Hrubčice Hrubčice

Derkado B83 Derkado B83 Derkado B83 Derkado B83 Derkado B83 Derkado B83 Derkado B83

67

1000 zrn Rozdíl linií (g) (%) 52,99 40,2 24 56,37 40,33 28 47,25 32,61 31 46,87 32,99 30 52,71 34,3 35 0 34,09 40,31 32,25 20

5.2.14 Zkouška klíčivosti 2008 – 2010 Jako kontrola jakosti osiva byla provedena klasická zkouška klíčivosti. Klíčivost DHL se pohybovala v rozmezí 93 – 100 % (obr. 5.23) s průměrnou hodnotou ze všech prostředí 97,48 % a sx = 1,62 %. Nejvyšší klíčivost byla naměřena v roce 2008 (98,4 %), nižší v roce 2010 (97,3 %) a 2009 (96,6 %). V Želešicích (96,76 %) se klíčivost statisticky nelišila od hodnot naměřených v Hrubčicích (98,20 %) na hladině významnosti P = 0,01 (obr. 5.22). Všechny linie prokázaly při porovnání průměrných hodnot vyšší klíčivost než hodnoty vitality a pouze jedna linie měla hodnoty srovnatelné (DH 81). Při porovnání s energií klíčení byly výsledky podobné a pouze jedna linie měla hodnoty srovnatelné (DH 138), (tab. 9.3). Linie měly v průměru o 2,91 % vyšší klíčivost než vitalitu a o 4,59 % vyšší než energii klíčení. Průměrná klíčivost rodičovské odrůdy Derkado byla 98 % a linie B83 95 %.

99,5 99,0 98,5

Klíčivost (%)

98,0 97,5 97,0 96,5 96,0 95,5 95,0

Želešice

Hrubčice Lokalita

Obr. 5.22: Průměrné hodnoty klíčivosti obilek DHL (2008 – 2010) na dvou lokalitách, (P = 0,01)

68

99 98 97

Klíčivost (%)

96 95 94 93 92 91 90

Vitalita 2008

Vitalita 2010 Vitalita 2009

EK 2009 EK 2008

EK 2010

Klíčiv ost 2008 Klíčiv ost 2010 Klíčiv ost 2009

Prostředí

Obr. 5.23: Průměrné hodnoty klíčivosti, vitality a EK u DHL (2008 – 2010)

5.3 Hodnocení vzcházení na poli 2008 – 2010 Z původního souboru 152 DHL (DHL 19 – DHL 173) a rodičovských linií, u nichž jsme hodnotili vitalitu obilek za chladu a sníženého přístupu vody, nebyly do statistických analýz zařazeny výsledky 27 DHL, neboť u nich nebylo k dispozici žádné osivo nebo nebylo sklizeno dostatek obilek pro analýzy ze všech lokalit a ročníků. U linií, kde se jedná o jednorázový výpadek vzejití rostlin, to může být způsobeno nepříznivými polními podmínkami. Například linie DH 55 – 67 se na lokalitě Želešice v ročníku 2010 nacházely ve vlhčím a zamokřenějším místě, však linie DH 58, 61, 64, 66, 67 i přesto vzešly, jejich produkce byla ale nižší, a u linie 66 a 67 bylo nedostatek osiva pro test vitality i pro stanovení klíčivých ukazatelů. V Želešicích v roce 2008 nevzešly linie DH 60 a 75, v roce 2009 DH 55, 56, 59, 60, 62, 85, 105, 157, 160, 166. V ročníku 2010 na této lokalitě nevzešly DH 19, 55, 60, 56, 57, 59, 60, 67, 99, 105, 109, 111. Na lokalitě Hrubčice v ročníku 2008 nevzešla jedna linie DH 166. V ročníku 2009 DH 55, 56, 59, 60, 62, 85, 105, 157, 160, 166. V ročníku 2010 DH 55, 56, 57, 99, 130, 153, 157, 159, 160, 166, 174. Dalších 20 DHL nebylo zařazeno do statistických hodnocení klíčivých parametrů, neboť po stanovení vitality za chladu a snížené dostupnosti vody nezbylo dostatek osiva pro další testy. V ročníku 2008 na lokalitě Želešice chybělo osivo linií DH 46, 77, 79, 89, 94, 155, 168. V roce 2009 DH 26, 46, 79, 83, 89, 94, 100, 103, 104, 110, 115, 118, 127, 136, 139, 152, 158, 168, 69

v ročníku 2010 DH 26, 46, 77, 100, 103, 104, 110, 115, 118, 127, 155. V ročníku 2008 nechyběla pro stanovení parametrů klíčení z lokality Hrubčice žádná linie. V ročníku 2009 DH 26, 77, 83, 89, 94, 136, 155, 168 a v ročníku 2010 DH 83, 118, 155, 158.

5.4 Vztahy hodnocených parametrů Nejtěsnější vztah byl prokázán mezi parametry rychlost klíčení a index klíčení, nižší mezi parametry rychlost klíčení a energie klíčení. Vztahy parametrů klíčení (EK, RK, IK) s vitalitou byly nižší v rozmezí koeficientu determinace r2 = 0,206 – 0,291 při hladině pravděpodobnosti P = 0,01 (tab. 5.11). Koeficient determinace mezi parametry klíčení a klíčivostí dosáhl nízkých hodnot r2 = 0,071** – 0,123**, hodnota vztahu vitality a klíčivosti byla vyšší r2 = 0,246. Dle tab. 9.3 (v přílohách) je patrné, že nejvyšších hodnot bylo dosaženo při hodnocení klíčivosti, nižších při hodnocení vitality a EK. Přičemž na projevu EK je velice patrné kolísání hodnot jednotlivých DHL. Při hodnocení všech parametrů klíčení v jednotlivých prostředích dosáhly nejlepší výkonnosti linie DH 93, 120, 161, 95, naopak nejnižší výkonnost prokázaly linie DH 117, 87, 45, 76.

Tab.

5.11:

Vztahy

jednotlivých

hodnocených

znaků

vyjádřené

koeficientem

determinace (r2) EK

IK

RK

Vitalita

IK

0.287**

-

-

-

RK

0.630**

0.872**

-

-

Vitalita

0.206**

0.241**

0.291**

-

Klíčivost

0,071**

0,106**

0,123**

0,246**

**P= 0,01

Výpočtem vztahů mezi vitalitou obilek ječmene a povětrnostními podmínkami na konci vegetace bylo zjištěno (tab. 5.12), že vyšší srážky v červnu a červenci průkazně snižovaly vitalitu obilek (r = -0,931** a r = -0,942**) a vyšší teploty v červnu

70

zvyšovaly vitalitu obilek (r = 0,873**) oproti vyšším teplotám v červenci, které byly v záporné korelaci k vitalitě obilek ječmene (r = -0,476).

Tab. 5.12: Korelace mezi srážkami a teplotou v červnu a červenci k průměrné hodnotě vitalitě obilek Rok

r

% normálu srážek % normálu srážek Vitalita v VI (mm) v VII (mm)

odchylka od normálu odchylka od normálu v VI (°C) v VII (°C)

2008

95,2

67

117

2,1

1,4

2009

93,9

149

152

-0,3

1,7

2010

94,2

104

158

1,3

3,0

-0,931**

-0,9425**

0,873**

**P= 0,01, hodnoty normálu jsou pro rok 1961 – 1990 z Jihomoravského a Olomouckého kraje

71

-0,476

6 DISKUSE 6.1 Kvalita vstupního materiálu Osivo jarního ječmene využívané v rámci této disertační práce pocházelo z přesevu původního osiva z lokality Hrubčice. V prvním roce bylo osivo staré tři roky, v ostatních letech vždy z minulé sklizně. Pokud sporadicky nebylo osivo v daném roce z lokality Hrubčice k dispozici, bylo použito osivo z minulého ročníku. Osivo bylo skladováno ve větraném chladnějším skladě (14 – 18 oC), při běžné vlhkosti vzduchu. Uvedená skladovací teplota je v normě pro skladování sladovnického ječmene, kdy je interval skladování uváděn mezi 10 – 20 oC, při běžné vlhkosti vzduchu (Abdalla, 1969), snižování kvality obilek sladovnického ječmene dle studie White (1999) se projevila při teplotě 30 oC nebo při kombinaci vyšší teploty a vlhkosti vzduchu. Avšak Møller and Munck (2004) uvádí dle svých výsledků nižší teplotu vhodnou pro skladování (7 oC). Po ukončení dormance bylo osivo

analyzováno v laboratorních podmínkách.

Šottníková et al. (2011) sledovali parametry klíčení ve vztahu k dormanci u odrůd sladovnického ječmene ve 3, 6, 9, 12 týdnech po sklizni, v prvních týdnech analýz byly změny významné, kdežto v 9. či 12. týdnu byl nárůst či pokles ve sledovaných parametrech nízký, čemuž odpovídá i obecné doporučení pro naši zeměpisnou oblast 6 – 8 týdnů posklizňového dozrávání. My jsme prováděli laboratorní analýzy po uplynutí 12 týdnů, kdy by se na proměnlivosti klíčivosti a vitality neměla dormance obilek ječmene významně podílet. V plné zralosti byly klasy ustřiženy a následně vymláceny na ruční klasové mlátičce. V klasech pocházejících z jednořádku se téměř nevyskytovaly zelené obilky, popřípadě ojedinělé výskyty zelených zrn nebyly zařazeny do analýz. Kundu (2009) uvádí, že tato semena sklizená před plnou zralostí mívají významně nižší klíčivost. Samarah et al. (2010) dále podotýká, že obilky, které byly sklizeny v klasech a za určitou dobu vymláceny, prokazovaly vyšší klíčivost a vitalitu, než ty ihned vymlácené a dosušené později.

72

Dle výše zmíněného se můžeme domnívat, že jsme použili osivo kvalitní bez sníženého potenciálu klíčit, způsobeného nevhodným skladováním či posklizňovou úpravou, a u kterého projevy rozdílné vitality a klíčivosti budou spolehlivě dány genotypem, prostředím a interakcemi.

6.2 Hodnocení vitality obilek ječmene Dihaploidní linie jarního ječmene včetně rodičovských linií, pocházejících ze šesti prostředí, byly podrobeny laboratorní zkoušce vitality obilek. Zkouška kombinuje působení dvou stresových faktorů, jmenovitě chladu 10 °C a sníženou dostupnost vody (-0,2 MPa). Vitalita obilek ječmene stanovená za uvedených podmínek, může sloužit jako selekční kritérium při šlechtění sladových odrůd, neboť postihuje stres sníženou teplotou. V procesu máčení a klíčení při výrobě sladu jsou zrna ječmene vystavena teplotám 12 až 15 °C. Sladovnický průmysl požaduje vyrovnanost a rychlost klíčení, jinými slovy partie by měly mít vysokou vitalitu obilek (Munck and Møller, 2004). Riis et al. (1991) zjistili, že osivo s nízkou vitalitou potřebovalo až o 42 % delší sladovací čas než osivo s vysokou vitalitou, přestože konečná klíčivost byla téměř totožná. Edney (2004) uvádí, že dobře rozluštěný slad vzniká mimo jiné za předpokladu vysoké klíčivosti a drobtovitosti sladu, která pozitivně koreluje s klíčivostí a výtěžkem. Hampton and Coolbear (1990) uvádějí, že kombinace faktorů může poskytnout lepší vypovídací schopnost o výkonnosti v polních podmínkách právě proto, že vitalita je dána mnoha faktory (Bettey, 2000). V našich pokusech byla snížená dostupnost vody pro obilky zajištěna klíčením v roztoku polyethylenglykolu (PEG 6000), který je běžně u obilovin pro tyto účely používán (Farahani et al., 2010). Hodnota užitého osmotického potenciálu na úrovni -0,2 MPa vychází z minulých prací optimalizace metodiky vitality obilek ječmene (Chloupek et al., 1997). Osmotický potenciál -0,2 MPa v kombinaci s chladem 10 °C poskytnul výsledky s nejlepší vypovídací schopností, vyšším vlivem faktoru odrůda (5,7 do 38,7 %) a nižším procentem klíčivosti (57,6 – 83,9 %), (Chloupek et al., 1997). Venter van de et al. (1993) prokázal, že test vitality pšenice při nízké teplotě (9 ºC) měl statisticky významně nejvyšší korelaci (r = 0,71**) s polní vzcházivostí, ve srovnání s ostatními testy vitality semen. Dle Lovato (2005) test vitality semen při 10 ºC po dobu 73

7 dní má lepší vypovídací schopnost polního vzcházení než test standardní klíčivosti. Ve srovnání s výsledky Chloupka (1997) jsme zjistili vysoké hodnoty klíčivosti (98 –99,5 %). Dále dle dřívějších výsledků má tato zkouška vitality obilek lepší vypovídací schopnost o vzcházivosti na poli než zkouška klíčivosti (Chloupek et al., 2003). Nicméně korelace mezi klíčivostí, vitalitou a polní vzcházivostí rostlin jsou ovlivněny druhem plodiny, metodikou testování a polními podmínkami při setí daného roku (Khan et al., 2010). Pak v případě příznivých polních podmínek dobře koreluje s polní vzcházivostí klíčivost, stanovená v optimálních laboratorních podmínkách (Tomer and Maquire, 1990). Při polních pokusech nebyl porost během vegetace ošetřován chemickými prostředky, probíhalo pouze průběžné mechanické odstraňování plevelných rostlin, abychom zabránili vlivu tohoto faktoru na konkurenceschopnost rostlin a následně i kvalitu obilek. Rasmussen (2000) uvádí, že osivo s nízkou vitalitou méně a pomaleji klíčí a toto opožděné vzcházení a snížení konkurenceschopnosti vůči plevelům, může mít za následek nárůst biomasy plevelů o 169 – 210 % a snížení výnosu plodiny o 16 – 21 %. Dále uvádí, že osivo se sníženou vitalitou bez působení plevelných rostlin snížilo výnos v průměru o 8 – 10 %. Křivka rozdělení četnosti průměrných hodnot vitality DHL ze šesti prostředí potvrdila normální rozložení hodnot a tedy vhodnost pro testování analýzou variance. Hodnoty DHL se nacházely převážně mezi hodnotami rodičů, avšak 29 DHL překonalo ve vitalitě obilek výkonnostně lepšího rodiče Derkado. Rodičovská odrůda Derkado dosáhla statisticky významně vyšší vitality obilek (96,0 %) ze šesti prostředí než druhá sledovaná rodičovská linie B83 (91,5 %). Nicméně odrůda Derkado dosahovala na lokalitě Želešice (97 %) vyšších hodnot oproti Hrubčicím (95 %), naopak výkonnostně horší linie B83 dosáhla vyšší výkonnost v Hrubčicích (92 %) oproti Želešicím (91 %). Podobně jako DHL, které dosáhly v Hrubčicích hodnoty vitality obilek statisticky významně vyšší (95,1 %) než v Želešicích (93,9 %). Výkonnostně lepší rodičovská odrůda ve vitalitě obilek dosáhla nejvyšších hodnot v roce 2010 (98 %) a nejnižších v roce 2009 (93 %). Oproti linii B83, která dosáhla v roce 2009 nejvyšší hodnoty (92 %) a nejnižší v roce 2010 (91 %). Tyto hodnoty ukazují, že nejvyšší vitality dosáhl výkonnější rodič Derkado v roce 2010 a naopak nejnižší v tomto roce dosáhl horší rodič B83 ve srovnání s ročníkem 2009, kdy Derkado dosáhlo nejnižší průměrné hodnoty 74

a linie B83 nejvyšší vitality ze všech sledovaných let. Nejvyšší průměrnou hodnotu vitality dosáhly DHL v roce 2008 (95,3 %), hodnota se statisticky významně lišila od hodnot naměřených v roce 2010 (94,3 %) a 2009 (93,9 %). To potvrzuje i výsledky Chloupka et al. (2003), že vliv odrůdy na vitalitu byl vyšší v nepříznivých letech, kdy vitalita dosahovala 61, 77, 86 % na rozdíl od let dobrých, kdy převažoval vliv lokality, a vitalita dosahovala hodnoty převyšující 94 %. Také Ghassemi-Golezani et al. (2010), Ghassemi-Golezani (2008) dospěl k podobnému závěru při testování vitality semen, že rozdíly ve výkonnosti genotypu se projevují zejména v nepříznivých podmínkách. Dle celkové analýzy variance (2008 – 2010) byl zjištěn nejvyšší vliv faktoru lokalita na úrovni 32,1 %, v jednotlivých letech pak byl nejvyšší v roce 2008 (70,3 %) nižší v roce 2009 (67,5 %) a 2010 (28 %). Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti byl vypočten z hodnot směrodatné odchylky (tj. z druhé odmocniny variance). Vliv prostředí a provenience osiva na výsledky výnosových zkoušek byl ověřen mnoha autory na konci minulého století. Bylo prokázáno, že vliv provenience osiva může být vyšší než vliv odrůdy a reakce genotypů na agroekologické podmínky je různá. Provenienci lze jen těžko ovlivnit a nelze její vliv opomíjet a vyloučit, je třeba s ní počítat. Příznivé agroekologické podmínky pro vývoj embrya i tvorbu endospermu zvyšují vitalitu osiva, což se projeví v lepší energii vzcházení a nakonec větším výnosem (Čapek a Horčička, 2011). Vliv pokusného ročníku na celkové proměnlivosti vlastnosti vitality obilek ze všech prostředí dosáhl hodnoty 18,8 %. Hrstková et al. (2004) uvádí, že při testování osiva ječmene zkouškou kontrolované deteriorace byla nejvýznamnější odrůda, následovaná lokalitou a ročníkem. V našich výsledcích faktor linie dle celkové analýzy variance činil 7,7 %, přičemž nejvyšší vliv měla odrůda v roce 2010 (31,4 %), výrazně nižší v roce 2008 (13,4 %) a 2009 (11,9 %). Jak uvádí Sinniah et al. (1998), vitalita je polygenně založený znak, což se projeví ve vyšším vlivu prostředí (ročníku a lokality) na tuto vlastnost, než tomu je u znaků a vlastností, které jsou řízeny jedním nebo jen několika geny, což je všeobecně známo. Chloupek et al. (1997) při testování kvality obilek došel k závěru, že na variabilitě odrůdy jarního ječmene se nejvyšší měrou podílela lokalita, však dopad lokality byl vyšší u klíčivosti než u vitality obilek, kdy se odrůda na klíčivosti podílela 2 – 4,3 % a u vitality významně více 5,7 – 38,7 %. 75

Nejvyšší vliv měla z interakcí na celkovou proměnlivost vitality obilek interakce ročník × lokalita (22,0 %), nižší ročník × linie (5,7 %), lokalita × linie a interakce ročník × lokalita × linie činila 4,8 %. Pokusná chyba dosáhla úrovně 4,2 %. Všechny pokusné faktory při celkové analýze variance (2008 – 2010) byly statisticky vysoce významné, vyjma interakce lokalita × linie a interakce ročník × lokalita × linie, kdy byly jen významné (P = 0,05). Výsledky Soltaniho et al. (2000) potvrzují nemalý vliv interakcí a důležitost vlivu odrůdy na celkové proměnlivosti, která právě v interakci s prostředím tvoří hlavní faktor rozdílnosti v kvalitě osiva. Dle výše zmíněných výsledků v roce 2010 měla linie nejvyšší vliv (31,4 %) a lokalita nejnižší (28 %) v tomto ročníku dosáhla také nejvyšších hodnot rodičovská linie Derkado a nejnižších hodnot výkonnostně horší rodič ve vitalitě obilek B83, opačná situace nastala v ročníku 2009, kdy linie měla nejnižší vliv ze všech ročníků na celkovou proměnlivost vlastnosti vitalita (11,9 %) a lokalita měla hodnotu vysokou (67,5 %). U rodičovských linií byla situace v roce 2009 také opačná, jak je zmíněno výše, ze všech sledovaných prostředí v tomto roce dosáhla výkonnostně lepší odrůda Derkado nejnižších hodnot a B83 nejvyšších. Chloupek et al. (2003) uvádí, že čím nižší byla vitalita obilek, tím byl nižší vliv provenience a vyšší vliv odrůdy a vyšší byl i vliv interakcí mezi odrůdou a lokalitou. To znamená, že vliv odrůdy na vitalitu je vyšší ve špatných letech a vliv provenience byl vyšší v dobrých letech. K podobným závěrům dospěli i mnozí autoři zkoumající polygenně založené vlastnosti, například Bischoff (2006). Průměrná vitalita všech DHL ze šesti prostředí byla 94,5 % (sx = 3,44 %) v ročnících pak nejvyšší v roce 2008 (95,27 %; sx = 2,61 %) nižší v roce 2010 (94,2 %; sx = 3, 95 %) a 2009 (93,9 %; sx = 3,48 %). Průměrná hodnota byla na lokalitě (2008 – 2010) v Hrubčicích 95,1 % a v Želešicích statisticky vysoce významně nižší 93,9 %. Nejvyšší vitality bylo dosaženo v Hrubčicích 2008, nižší v Hrubčicích 2009, v Želešicích 2010, v Želešicích 2008, v Hrubčicích 2010 a nejnižší vitality dosahovaly linie v prostředí Želešice 2009. Hodnoty vitality DHL odpovídají středním hodnotám vitality obilek obou rodičů, což odpovídá výkonu potomků, u nichž se nacházejí geny obou rodičů s aditivním působením. Vitalita v našich pokusech byla poměrně vysoká, ale v pokusech ze sedmi let (1992 – 2000) dosáhla ve třech z nich jen 61 – 86 %, v ostatních přesáhla 94 % (Chloupek et al., 2003). 76

Ze všech sledovaných prostředí byla nejvíce nadprůměrná linie DH 131 s průměrem 97,8 % (sx = 1,57 %), dále DH 172 s průměrem 97,5 % (sx = 2,36 %), linie DH 169 měla průměr 97,3 % (sx = 1,97 %) a linie DH 107 s průměrnou hodnotou vitality 97,2 % (sx = 1,34 %). Nejvíce podprůměrnou vitalitu obilek ze všech prostředí měly linie DH 76 s průměrem 89,3 % (sx = 7,5 %), DH 117 s průměrem 90 % (sx = 1,4 %), DH 61 s průměrem 90,3 % (sx = 2,87 %), DH 155 s průměrem 90,3 % (sx = 4,27 %). Linie, které prokázaly nadprůměrnou vitalitu obilek v roce 2010 (DH 52, 32, 93) a součastně v ostatních letech měly průměrné hodnoty, se mohou brát za perspektivní pro šlechtění, neboť ročník 2010 byl vzhledem k povětrnostním podmínkám horším ročníkem. Vegetační rok 2010 byl poznamenán opakovanými periodami s vyšším množstvím srážek, převážně v měsíci květnu, kdy na lokalitě Hrubčice suma srážek v tomto měsíci předčila dlouholeté průměry, teplota patřila také k vyšším průměrným hodnotám v porovnání s ostatními ročníky. Však například Čapek a Horčička (2011) uvádí, že řada vlhkých ročníků (např. 2010) se sumou srážek nad 100 mm, ale s vyššími průměrnými teplotami, se projevila velmi vysokou klíčivostí obilovin. V ročníku 2010 prokázaly vysokou vitalitu DHL na lokalitě Želešice a nízkou vitalitu na lokalitě Hrubčice, tedy rozdílně, jak bylo pozorováno v ostatních letech. Však pro lepšího rodiče Derkado byl tento rok dobrý. Šlechtitelsky zajímavé mohou být také DHL, které měly nadprůměrnou hodnotu v roce 2010 v Želešicích a v ostatních letech průměrnou (DH 42, 32, 93, 23, 107, 52, 81), u těchto DHL je předpoklad, že ve sledované vlastnosti budou mít geny po výkonnějším rodiči, neboť je opakovaně citováno, že potenciál vysoké vitality se projevuje v horším prostředí. Jako kontrastní vzorky DHL lze brát projevy vitality obilek, které v jednotlivých letech mívaly nadprůměrný či podprůměrný výkon na obou lokalitách, je třeba však zohlednit, že hodnoty v Želešicích bývaly s nižším procentem vitality obilek, než na druhé sledované lokalitě. Hrstková et al. (2006) uvádí, že odrůdy s nejvyšší vitalitou se nevyskytovaly pouze v lokalitách, kde je ječmen tradičně pěstován se sladovnickou kvalitou obilek, ale také z oblastí, které nejsou považovány za nejlepší pro ječmen na sladovnickou kvalitu. Nicméně sladovnické odrůdy prokázaly vyšší vitalitu než ostatní odrůdy. Laiding et al. (2008) v rozsáhlých oficiálních pokusech s výnosem (polygenně založeným znakem) jarního ječmene v Německu vypočítali vliv odrůdy na 3,5 %. Z toho vyplývá, že námi zjištěný podíl je dostatečně vysoký pro úspěšné šlechtění na 77

vyšší vitalitu obilek. Použití testů klíčení v nestandardních podmínkách jako selekční kritérium pro šlechtění na vyšší vitalitu obilek podporuje i například Olisa (2010).

6.3 Hodnocení parametrů klíčení Kvalita obilek byla stanovena hodnocením parametrů klíčení: energie klíčení (EK), index klíčení (IK) a rychlost klíčení (RK). Jak uvádí Olisa (2010), produktivita rostlin je dána semennou kvalitou – klíčivostí a vitalitou obilek. Mezi vhodné metody pro stanovení vitality obilek můžeme zařadit hodnocení parametrů klíčení: energie klíčení, index klíčení a rychlost klíčení (Sachambula a Psota, 2010; Møller and Munck, 2004). Výsledky celkové analýzy variance (2008 – 2010) tří sledovaných parametrů klíčení obilek EK, RK, IK prokázaly statisticky vysoce významný vliv hlavních faktorů na celkovou proměnlivost. Nejvyšší vliv měl faktor lokalita u RK 41,0 % (v jednotlivých letech pak 85,1 %, 60,4 %, 66,9 %), nižší u IK 35,6 % (73,3 %, 49,3 %, 69,8 %) a EK dosáhla hodnotu 34,7 % (86,6 %, 58,7 %, 37,9 %). Analýza variance v jednotlivých letech byla počítána pouze s hlavními faktory bez interakcí, proto jsou hodnoty výrazně vyšší než při celkové analýze variance. Vliv faktoru odrůdy byl nejvyšší u parametru IK 8,6 % (15,2 %, 27,9 %, 18,6 %), nižší u RK 6,5 % (8,8 %, 22,7 %, 20,7 %) a EK 4,6 % (7,4 %, 22,5 %, 36,6 %). Vliv odrůdy byl vyšší, než při testování vitality obilek (7,7 %) pouze u IK. Dle Sachambuly a Psoty (2010) je také RK vhodnou charakteristikou kvality obilek pro hodnocení vitality obilek ječmene používanou nejen v laboratořích výzkumného ústavu pivovarského a sladařského od 70. let minulého století. Šottníková et al. (2011) zjistila vliv odrůdy na celkovou proměnlivost parametrů klíčení (energie, rychlost, index, průměrný čas a homogenitu klíčení) u sladovnických odrůd ječmene v letech 2005 – 2008 maximálně 15 %. Vliv ročníku se v našich pokusech více projevil u parametrů klíčení než u vitality obilek, u IK (32,9 %), EK (27,3 %), RK (25,0 %). Vliv u interakce (z šesti prostředí) ročník × odrůda (3,0 – 3,6 %) byl nižší jak u interakce lokalita × odrůda (3,2 – 4,6 %). Nejvyšší projev na celkové proměnlivosti parametrů klíčení obilek ječmene měla interakce ročník × lokalita (10,7 – 23,9 %). Při hodnocení výkonnosti rodičovských komponent nebyl prokázán statisticky významný rozdíl. Často byla výkonnost vyšší ve prospěch rodičovské linie B83, tedy 78

zcela rozdílně, než při hodnocení zkoušky vitality obilek ječmene za chladu a snížené dostupnosti vody. Nižší výkonnost odrůdy Derkado může být ovlivněna metodikou zkoušky energie klíčení, kde je přesně stanovené množství dostupné vody pro obilky (4 ml). Vzhledem k prokázané vyšší hmotnosti tisíce semen u odrůdy Derkado v průměru o 30,5 % a pozorovanému nedostatku vlhkosti na filtračním papíře již po 24 hodinách se domníváme, že při tomto stanovení se nemohla projevit celková výkonnost odrůdy Derkado. Po přidání 4 ml vody po 24 hodinách testování byla konečná výkonnost tohoto rodiče vyšší. Proto se můžeme domnívat, že adlibitní dostupnost vody při stanovení klasické zkoušky klíčivosti i při našem stanovení vitality obilek za chladu a snížené dostupnosti vody může ovlivnit výkonnost určitých genotypů. Vyšší vitalita rodiče Derkado může svědčit také o větší HTS. To potvrzuje i Lafond and Baker (1986), kteří hodnotili vztah velikosti semen k rychlosti vzcházení u pšenice, kdy zjistili, že rostliny pěstované z malých semen vzcházely rychleji, ale měly menší hmotnost suché hmoty klíčenců než rostliny z větších semen. Edney (2004) používal zkoušku klíčivosti s 4 ml vody a uvádí, že velká semena mohou být znevýhodněna. Je známo, že velikost semen často ovlivňuje růstový potenciál, klíčivost a vitalitu semen (Boyd et al., 1971; Larsen and Andreasen, 2004; Roy et al., 2008). Velikost zrna kukuřice neovlivnila klíčivost, ale měla vliv na vitalitu semen, také vyšší vitalitu měly obilky nacházející se na bazální části klasu (Msuya and Stefano, 2010). U genotypů s většími obilkami byla potvrzena významná kladná korelace (r = 0,928) s výnosem, u těchto rostlin byla potvrzena i vyšší plocha prvních dvou pravých listů (Boyd et al., 1971), podobně (Gul et al., 2012). Kakhki et al. (2008) zjistili vysoce průkazné pozitivní korelace (r = 0,85) mezi velikostí obilek u pšenice a jejich vitalitou, analyzovanou jako index vzešlých klíčenců. Dle dalších výsledků (Krishnasamy and Seshu, 1990) však hmotnost semen může negativně korelovat s klíčivostí. Giles (1990) zjistil, že ječmen s většími obilkami má vyšší fitness, ale také, že větší obilky potřebují delší dobu pro klíčení. Kakhki et al. (2008) hodnotil efekt velikosti obilek pšenice na vitalitu jako index klíčivosti délky kořínků a plumuly a zjistil, že velikost obilek a délka kořínků silně ovlivňovala vitalitu. Jejich pokusy ukázaly silnou korelaci mezi zmíněnými faktory (r = 0,85, p ≤ 0,01) a proto jsou doporučovány pro hodnocení pšenice na zlepšení vitality a tedy i kvality osiva. Bláha et al. (2011) ve svých pokusech hodnotil klíčivost a vitalitu u certifikovaného ekologického a konvenčního osiva 79

a farmářského lepšího a horšího osiva, kdy se ukázalo, že kvalita certifikovaného osiva byla vyšší a měla za následek vyšší kvalitu filiální generace při porovnání s farmářským, avšak rychlost příjmu vody a počátek klíčení byla zjištěna u farmářského horšího osiva vyšší, což bylo přisuzováno nízké hmotnosti obilek s propustnějším povrchem a tedy i potřeby menšího množství vody pro vyklíčení. U rodičovské linie Derkado a některých DHL s vyšší HTS bylo opakovaně pozorováno větší množství biomasy (převážně kořínků). Regresní analýzou bylo zjištěno, že velikost semen pšenice a délka kořínků by mohla být použita ke zjišťování růstu klíčenců, tedy pro stanovení vitality (Kakhki et al., 2008).

6.4 Hodnocení zkoušky klíčivosti Jako kontrolní zkouška jakosti osiva byla provedena klasická zkouška klíčivosti v optimálních podmínkách (při teplotě 20 oC ve vodním roztoku). Metody stanovení klíčivosti jsou nastaveny tak, že mají vysokou úroveň reprodukovatelnosti a spolehlivosti, ale v polních podmínkách se často setkáváme se suboptimálními podmínkami (Hampton and Tekrony, 1995). Klasická zkouška klíčivosti se u DHL pohybovala v rozmezí 93 – 100 % s průměrnou hodnotou ze všech prostředí a všech DHL 97,5 %. Klíčivost sladovnického ječmene je považována za prioritní vlastnost kvality vstupního materiálu pro sladovnický průmysl (Munck and Møller, 2004; Lu et al., 2000; Swanston et al., 1990), její hodnota v našich podmínkách by měla být nejméně 98 %. Při sledování klasické klíčivosti jsme pozorovali vyšší hodnoty u všech sledovaných DHL včetně rodičovských linií, vyjma dvou DHL (DH 81 a DH 138) při srovnání s parametry klíčení a vitalitou obilek. Hodnoty vitality byly v průměru o 2,91 % nižší než u zkoušky klíčivosti po sedmi dnech a EK byla nižší v průměru o 4,59 %. Při porovnání hodnot DHL s parametry klíčení a vitalitou obilek, kdy průměrné naměřené hodnoty byly vždy statisticky vysoce významně vyšší v Hrubčicích, při sledování klasické zkoušky klíčivosti v Želešicích (96,76 %) se klíčivost statisticky nelišila od hodnot naměřených v Hrubčicích (98,20 %) na hladině významnosti P = 0,01. Baskin et al. (1993) prokázal u čiroku dobrou predikci polní vzcházivosti u testu klasické klíčivosti (r = 0,82) a chladového testu v dobrých podmínkách, však ve zhoršených podmínkách se snížila předpovídací schopnost 80

klíčivosti. Na tvrzení, že vzorky, které se neliší v klíčivosti, se mohou lišit ve vzcházivosti a skladovacím potenciálu, se dle svých výsledků shodují i další autoři např. Noli et al. (2010) dle Khajeho Hosseini et al. (2009), Powell and Matthews (1984), Kolasinska et al. (2000), Khan et al. (2010).

6.5 Vztahy mezi sledovanými vlastnostmi Z každoročně vysetého souboru 152 DHL (DHL 19 – DHL 173) a rodičovských linií, u nichž jsme hodnotili vitalitu obilek za chladu a sníženého přístupu vody, nebyly do statistických analýz zařazeny výsledky 27 DHL, neboť u nich nebylo po sklizni k dispozici žádné osivo či nebylo sklizeno dostatek obilek pro analýzy ze všech lokalit a ročníků. Dle dřívějších výsledků Chloupka et al. (2003) byl zjištěn hodnocením vitality obilek (za chladu a snížené dostupnosti vody) a vzcházivosti na poli pomocí FER (field emergence rate) korelační koeficient na úrovni r = 0,5 – 0,54 (r2 = 0,25 – 0,29). Chea (2006) potvrzuje ze svých výsledků testů vitality u obilovin vysokou předpovídací schopnost polní vzcházivosti. V našich pokusech pozorované částečné nebo úplné výpadky produkce linií mohly být dány několika faktory. U opakovaně nevzešlých linií v ročnících na stejné lokalitě můžeme uvažovat o nižší schopnosti vzcházet, neboť osivo pocházelo z různých let, naopak u linií nevzešlých pouze v jednom roce na obou lokalitách může být vliv špatného osiva (snížení klíčivosti při skladování) nebo špatných polních či povětrnostních podmínek pro tento genotyp v daném roce. Sledované vlastnosti byly hodnoceny pomocí koeficientu determinace, přičemž při hodnocení všech sledovaných parametrů byly prokázány kladné vztahy, hodnoty byly analyzovány na hladině pravděpodobnosti P = 0,01. Nejvyšších hodnot dosáhly vztahy jednotlivých parametrů klíčení navzájem, přičemž nejvyšší hodnoty dosáhl vztah RK a IK. Tyto výsledky vychází z faktu, že parametry klíčení jsou vypočteny ze stejných počátečních dat. Hodnota vztahu mezi vitalitou a parametry klíčení (r2 = 0,206** – 0,291**) byla vyšší než v případě klíčivosti a parametry klíčení (r2 =0,071** – 0,123**). Oskouie and Divsalar (2011) mimo jiné dospěli k závěru, že korelace mezi zkouškou klíčivosti a MGT (mean germiantion time – parametr klíčení) dosáhla nižší záporné korelace (r = -0,104) než při testu vitality semen (elektrické konduktivity) 81

a MGT (r = 0,328), ve svých závěrech dále dospěli k výsledku, že procento vzešlých rostlin bylo více ovlivněno vitalitou (r = 0, 401) než klíčivostí (r = 0,089). V našich pokusech jsme zjistili zápornou korelaci mezi srážkami v červnu (r =-0,931**) a červenci a hodnotou vitality obilek ječmene (r = -0,943**) a vysokou kladnou korelaci mezi teplotou v červnu a hodnotou vitality (r = 0,873**). Podobné výsledky jsme zjistili (Ullmannová et al., 2013) při hodnocení vitality obilek ječmene s desetiletého srovnání (1992 – 2000 a 2008 – 2010), kdy bylo zjištěno, že vysoké srážky v červnu a červenci, tedy krátce před sklizní snižovaly vitalitu obilek (r=-0,777*), zatímco vyšší teploty během tohoto období zvyšovaly vitalitu (r2=0,581*). Samarah and Alqudah (2011) studovali vliv stresu na období nalévání zrna jarního ječmene a zrání zrna. Zjistili, že stres během těchto období neměl vliv na hodnoty standardní zkoušky klíčivosti v optimálních podmínkách, ale snižoval vitalitu obilek. Uvádí, že vyšší teploty během zrání pozitivně ovlivňují vysokou vitalitu a vysoké srážky v tomto období působí negativně. Hofbauer et al. (2011) uvádí statisticky vysoce průkazně negativní závislost (-0,964**), která byla zjištěna při hodnocení vztahu relativní vzdušné vlhkosti ve třetí dekádě května a klíčivostí semen. Dále jsme dle našich výsledků pozorovali zápornou korelaci mezi vyšší teplotou v červenci a vitalitou obilek (r = -0,476). Podobně Hofbauer et al. (2011) zjistili statisticky průkazně negativní vztah (-0,889*) mezi teplotou vzduchu v první dekádě července a klíčivostí semen, naproti tomu průměrná teplota vzduchu v druhé dekádě června příznivě ovlivnila hmotnost semen (0,918**). Jakost obilovin je ovlivněna průběhem teplot a srážek před plnou zralostí. Kvalita v tomto období je negativně ovlivněna kombinací nižších teplot s vysokými srážkami (Čapek a Horčička, 2011).

82

7 SOUHRN Cílem disertační práce bylo zhodnotit parametry vitality a klíčivosti u souboru 133 dihaploidních linií (DHL) jarního ječmene a jejich rodičů (Derkado a linie B83/5) v různých prostředích. Analyzované vzorky pocházely ze šesti prostředí (ročník 2008 – 2010, lokalita Želešice a Hrubčice) a byly podrobeny laboratorní zkoušce vitality obilek, parametrů klíčení a standardní zkoušce klíčivosti. Vitalita obilek Hodnoty vitality obilek, vyjádřené jako procento klíčivosti při vodním a tepelném stresu (-0,2 MPa a 10 °C), se nacházely převážně mezi hodnotami rodičů, přičemž 29 DHL překonalo ve své výkonnosti lepšího z obou rodičů. Naměřené hodnoty svědčí o aditivním působení genů obou rodičů ve sledovaném souboru, protože se nacházely mezi hodnotami rodičů. Se statisticky vysoce významnou pravděpodobností dle celkové třífaktorové analýzy variance byly zjištěny vlivy hlavních faktorů na celkovou proměnlivost vitality obilek: vliv lokality 32 %, ročníků 19 % a linií 8 %. Tento genetický vliv byl vyšší, než uvádí pro výnos zrna ječmene Laiding et al. (2008) v rozsáhlých oficiálních pokusech v Německu (3,5%). To nás opravňuje k názoru, že je dostatečně vysoký pro úspěšné šlechtění na vyšší vitalitu obilek. Hodnocení parametrů klíčení Kvalita obilek byla také stanovena hodnocením parametrů klíčení: energie klíčení (EK), index klíčení (IK) a rychlost klíčení (RK). U všech tří parametrů měla v třífaktorové analýze nejvyšší vliv lokalita (RK 41 %, IK 36 %, EK 35 %). Vliv ročníku se více projevil u parametrů klíčení než u vitality, u IK (33 %), EK (27 %) a RK (25 %). Nejvyšší vliv linie byl zjištěn u IK (9 %), menší u RK (6 %) a EK (5 %). Hlavní faktory všech sledovaných parametrů byly statisticky vysoce významné (P = 0,01). Frekvence četnosti sledovaných parametrů Hodnoty vitality vykázaly normální rozdělení četnosti, což svědčí o polygenní kontrole tohoto znaku. DHL často dosahovaly vyšších hodnot oproti rodičovským liniím. U vitality jich přesáhlo 29 lepšího rodiče. Ve standardní klíčivosti překonalo lepšího 83

rodiče 27 DHL. To umožňuje selekci na vyšší hodnoty uvedených charakteristik vitality a klíčení. Klíčivost Jako kontrola jakosti osiva byla provedena standardní zkouška klíčivosti v optimálních podmínkách. Klíčivost se pohybovala v rozmezí 93 – 100 %, s průměrnou hodnotou ze všech prostředí 97,5 %. Všechny linie vykázaly vyšší klíčivost než vitalitu a energii klíčení, v průměru o 2,9 % vyšší než vitalitu a o 4,6 % vyšší než energii klíčení. To potvrzuje názor řady autorů, že výkonnost osiva v optimálních podmínkách bývá často vyšší než při testech vitality v podmínkách působení stresu a v polních podmínkách, a také, že vzorky, které se neliší v klíčivosti, se mohou lišit ve vitalitě a skladovacím potenciálu semen. Vztahy mezi sledovanými vlastnostmi Sledované vlastnosti byly srovnávány pomocí lineární korelace a všechny byly vzájemně pozitivně korelovány. Nejtěsnější byly parametry klíčení navzájem. To lze vysvětlit tím, že jsou vypočteny ze stejných počátečních dat. Těsnost vztahu mezi vitalitou a parametry klíčení (r2 = 0,206** – 0,291**) byly vyšší než v případě klíčivosti a parametry klíčení (r2 = 0,071** – 0,123**). Na základě výše uvedeného považujeme vitalitu obilek ječmene, jak jsme ji hodnotili, za polygenní znak významný pro polní vzcházivost a pro sladovou kvalitu, s dobrými perspektivami pro zlepšení tradičními metodami šlechtění.

Tyto výsledky byly publikovány Ullmannová, K., Středa T., Chloupek O. (2013): Use of barley seed vigour to discriminate drought and cold tolerance in crop years with high seed vigour and low trait variation. Plant Breeding. 132 (3), 295--298. ISSN 0179-9541. Ullmannová, K., Středa T., Chloupek O. (2013): Hodnocení vitality semen souboru dihaploidních linií sladovnického ječmene. Seed vigour evaluation of malting barley double-haploid lines. Osivo a sadba 7.2.2013. 35 – 41. ISBN 978-80-213-2358-2.

84

Ullmannová K., Chloupek O. (2011): Influence of genotype and enviromnent on seed vigour of barley (CD-ROM). Mendel Net 2011 – Proceedings of International Ph.D. Students Conference. 177 – 183. ISBN 978-80-7375-563-8. Ullmannová K., Chloupek O. (2011): Co ovlivňuje vitalitu obilek ječmene? (CDROM). Úroda – vědecká příloha 197 – 200. ISSN 0139-6013.

85

8 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Abdalla F. H., Roberts E. H. (1969): The Effect of Seed Storage Conditions on the Growth and Yield of Barley, Broad Beans and Peas. Ann. Bot. 33 (1): 169–184. Angulo C. (2010): Modeling impacts of climate change and technology development on crops in Europe. The XIth ESA Congress. 35–36. Argyris J., Truco M. J., Ochoa O., Knapp S. J., Still D. W., Lenssen G. M., Schut J. W., Michelmore R. W., Bradford K. J. (2005): Quantitative trait loci associated with seed and seedling traits in Lactuca. Theor Appl Genet. 111: 1365–1376. Association of Official Seed Analysts. 1983. Seed Vigor Testing Handbook. Contribution No. 32. Association of Official Seed Analysts. Lincon. USA. Baskin C. C., Paliwal S., Delouch J. C. (1993): Estimating Field Emergence of Grain Sorghum. MS. Bulletine. 996. In Baskin CC, Baskin JM, Chester EW, Smith M. (2003) Ethylene as a possible cue for seed germination of Schoenoplectus hallii (Cyperaceae), a rare summer annual of occasionally flooded sites. Am J Bot. Apr;90 (4): 620–7. Bettey M., Finch-Savage W. E., King G. J., Lynn J. R. (2000): Quantitative genetic analysis of seed vigour and pre-emergence seedling growth traits in Brassica oleracea. New Phytologist. 148: 277–286. Bewley J. D. (1997): Seed Germination and Dormancy. American Society of Plant Physiologists. The Plant Cell. 9: 1055–1066. Bewley J. D., Marcus A. (1990): Gene expression in seed development and germination. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 38, 165-193. Bischoff A., Vonlanthen B., Steingera T., Müller-Schärera H. (2006): Seed provenance matters – Effects on germination of four plant species used for ecological restoration. Basic an Applied Ecology. 7: 347–359. Black M., Bewley J. D. (2000): Seed Technology and its Biological Basis. Sheffield Academic Press Ltd, Shef field. In Hrstková P., Chloupek O., Bébarová J. (2006): Estimation of Barley Seed Vigour with Respect to Variety and Provenance Effects Czech J. Genet. Plant Breed. 42 (2): 44–49. 86

Bláha L., Laskafeld D., Stehno Z., Capouchová I., Konvalina P. (2011): Hodnocení vlastností a vhodnosti praktického použití certifikovaných a farmářských osiv u obilovin. Comparison of Farmers and Certified Seed. Osivo a sadba 10.2.2011. Praha ČZU. 50–55. Botha F. C., Potgieter G. P., Botha A. M. (1992): Respiratory metabolism and gene expression during seed germination. Journal Plant Growth Regulation. 11: 211–224. Boyd W. J. R., Gordon A. G., Lacroix L. J. (1971): Seed size, germination resistance and seedling vigor in barley. Canadian Journal of Plant Science. 51: 93–99. Cao D. D., Hu J., Huang X. X., Wang X. J.,Guan Y. J., Wang Z. F. (2008): Relationships between changes of kernel nutritive components and seed vigor during development stages of F1 seeds of sh 2 sweet corn. Seed Science Center, College of Agriculture and Biotechnology. 9 (12): 964–968. Capouchová I., Petr J., Bicanová E., Faměra O. (2009): Effects of organic wheat cultivation in wider rows on the grain yield and quality. Lucrari Stiintifice. Series Agronomy. 52 (1): 97–102. Cattivelli L., Bartels D. (1989). Cold-induced mRNAs accumulate with different kinetics in barley coleoptiles. Biomedical and Life Sciences Planta (2): 178, 184-188. Clerkx, E. J. M., El-Lithy, M. E., Vierling, E., Ruys, G. J., Blankestijn-De Vries, H., Groot, S. P. C., et al. (2004): Analysis of natural allelic variation of Arabidopsis seed germination and seed longevity traits between the accessions Landsberg erecta and Shakdara, using a new recombinant inbred line population. Plant Physiol. 135 (1): 432443. Čapek J., Horčička P. (2011): Agrotechnika množitelského prorostu ve vztahu ke kvalitě osiva. Agrotechnic of Multiplication Crop Stand in Relation to Cereals Seed Quality. Osivo a Sadba 10.2. 2011. 28–33. Delouche J. C., Baskin C. C. (1973): Accelerated aging techniques for predicting the relative storability of seed lots. Seed Science and Technology. 1: 427–452. Dornbos, J. D. L. (1995): Seed Vigor. In: Seed Quality: Basic Mechanisms and Agricultral Implications. Basra, Haworth Press, Inc., New York. 45-80. 87

Dostál R., Dykyjová D. (1962): Zemědělská botanika 2, Fyziologie rostlin ČSAZV, Praha Ducournau S., Feutry A., Plainchault P., Revollon P., Vigouroux B.,Wagner MH. (2005): Using computer wision to monitor germination time course of sunflower seed. Seed Science and Technology. 33: 329-340. Dutra A. S., Vieira R. D. (2006): Accelerated ageing test to evaluate seed vigor in pumpkin and zucchini seeds. Seed Science and Technology. 34: 209–214. Edney M. J., Matherb D. E. (2004): Quantitative trait loci affecting germination traits and malt friability in a two-rowed by six-rowed barley cross. Journal of Cereal Science 39: 283–290. Egli D. B., Tekrony D. M. (1995): Soybean seed germination, vigour and field emergence. Seed Science and Technology. 23: 595–607. Elias S. G., Copeland L. O. (1997): Evaluation of seed vigour tests for canola. Seed Technology. 19: 78–87. Ellis R.H., Roberts E. H. (1981): The quantification of ageing and survival in orthodox seed. Seed Sci. Technol 9, 373 – 409. Emebiri L. C., Platz G., Moody D. B. (2005): Disease resistance genes in doubled haploid population of two-rowed barley segregating for malting quality attributes. Australian Journal of Agricultural Research. 56: 49–56. Farahani H. A., Maroufi K. (2011): Effect of Hydropriming on Seedling Vigour in Basil (Ocimum Basilicum L.). Under Salinity Conditions Advances in Environmental Biology. 5 (5): 828–833. Farahani M. S., Mazaheri D., Chaichi M., Tavakkol Afshari R., Savaghebi G. (2010): Effect of seed vigour on stress tolerance of barley (Hordeum vulgare) seed at germination stage. Seed Science and Technology, 38 (14): 494–507. Finch-Savage W. E. (1995): Influence of seed quality on crop establishment, growth and yield. In: Basra A.S. Basic mechanisms and agricultural implications. New York, USA: Haworth Press: 361.

88

Finch-Savage W. E., Clay H. A., Lynn J. R., Morris K. (2010): Towards a genetic understanding of seedvigour in small-seeded crops using natural variation in Brassica oleracea Plant Science. 179: 582–589. Finch-Savage W. E., Leubner-Metzger G. (2006): Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist. 171: 501–523. Fujikuraa Y., Karssena C. M. (1992): Effects of controlled deterioration and osmopriming on protein synthesis of cauliflower seeds during early germination. Seed Science Research. 2: 23–31. Ghassemi-Golezani K., Bakhshy J., Raey Y., Hossainzadeh-Mahootchy A. (2010): Seed Vigor and Field Performance of Winter Oilseed Rape (Brassica napus L.) Cultivars. Not. Bot. Hort. Agrobot. 38 (3): 146–150. Ghassemi-Golezani K., Sheikhzadeh-Mosaddegh P., Valizadeh M. (2008): Effects of Hydropriming Duration and Limited Irrigation on Field Performance of Chickpea. Research Journal of Seed Science. 1: 34–40. Ghiyasi M., Abbasi A. S., Tajbakhsh A., Salehzade R., (2008): Effect of osmopriming with poly ethylene glycol 8000 (PEG8000) on germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.) seeds under salt stress. Research Journal of Biological Sciences. 3 (10): 1249–1251. Grabe D. F. (1964): Glutamic acid decarboxylase activity as a measurement of seedling vigor. Proc. Assoc. Off. Seed Anal. 54: 100-109. Giles B.E. (1990) The effects of variation in seed size on growth and reproduction in the wild barley Hordeum vulgare ssp. spontaneum. Heredity Vol. 64 No. 2 pp. 239-250 Gul H., Khan A. Z., Saeed B., Nigar S., Said A., Khalil S. K. (2012): Determination of Seed Quality Tests of Wheat Varieties under the Response of Different Sowing Dates and Nitrogen Fertilization. Pakistan Journal of Nutrition. 11 (1): 34–37. Hakl J., Šantrůček J. Fuksa P., Krajíc L. (2010): The use of indirect methods for the prediction of lucerne quality within the first cut under the conditions of central Europe. Czech Journal of Animal Science. 55 (6): 258–265.

89

Hampton J. G. (1995): Methods of viability and vigor testing: a critical appraisal. Seed Quality. Basic Mechanisms and Agriculture Implementations. Food Products Press. 81– 118. Hampton J. G., Brunton B. J., Pemberton G. M., Rowarth J. S. (2004): Temperature and time variables for accelerated ageing vigour testing of pea (Pisum sativum L.) seed. Seed Science and Technology. 32: 261–264. Hampton J. G., Coolbear P. (1990): Potential versus actual seed performance – can vigour testing provide an answer? Seed Science and Technology. 18: 215–228. Hampton J. G., Johnstone K. A., Eua-Umpon V. (1992): Ageing vigour tests for mungbean and french bean seed lots. Seed Science and Technology. 20: 643–653. Hampton, J. G., Tekrony, D. M (1995): Handbook of vigour test methods. Zurich: ISTA, 117 Haque A. H. M. M., Akon M. A. H., Islam M. A., Khalequzzaman K. M., Ali M. A. (2007): Study of seed health, germination and seedling vigor of farmers produced rice seeds. Int. J. Sustain. Crop Prod. 2 (5): 34–39. Hofbauer J., Vejražka K., Středa T. (2011): Ročníkové vlivy na kvalitativní parametry osiva žita lesního (Secale cereale, var. multicaule). Seed and Seedlings - Scientific and Technical Seminar 10.2.2011. Praha ČZU.: 120–125. Hosnedl V. (2009): Kvalita osiva obilnin, její hodnocení a význam pro využití výnosového potenciálu odrůd. Cereals Seed Quality, its Evaluation and Importance for Using of Varieties Yield Potential. Osivo a sadba 9: 49–54. Hosnedl V., Honsová H. (2002): Barley seed sensitivity to water stress at germination stage. Plant, Soil and Environment. 48: 293–297. Hosseini K. M., Lomholt A., Matthews S. (2009): Mean germination time in the laboratory estimates the relative vigour and field performance of commercial seed lots of maize (Zea mays L.). Science and Technology. 37: 446–456. Houba M., Hosnedl V. (2002): Osivo a sadba, Schéma základních fyziologických a biochemických pochodů klíčení obilky (zpracováno dle Hesse 1983), str 32, Nakladatelství Ing. Martin Sedláček 186 s., 90

Hrstková P., Chloupek O., Bébarová J. (2004): Effects of cultivar and provenance on vigour of barley seed. Czech journal of genetics and plant breeding. 40: 168. Hrstková P., Chloupek O., Bébarová J. (2006): Estimation of Barley Seed Vigour with Respect to Variety and Provenance Effects Czech J. Genet. Plant Breed. 42 (2): 44–49. Chea S. (2006): Seed Vigour Tests and Their Use in Predicting Field Emergence of Rice. M. Sc. Thesis, Khon Kaen University, Thailand. In

Chhetri S.,T.

Teekachunhatean (2010) Identification of Accelerated Aging Conditions for Seed Vigor Test in Rice (Oryza sativa L.) Journal of renewable natural resources bhutan. 6 (1): 13– 23. Chen X. W., Cistué L., Amatriaín M.M., Sanz M., Romagosa I., Castillo A., Vallés M. P. (2007): Genetic markers for double haploids response in barley. Euphytica. 158: 287–294. Cheng H. Y., Zheng G. H., Wang X. F., Liu Y., Yan Y. T., Lin J. (2005): Possible Involvement of K+/Na+ in Assessing the Seed Vigor Index. Journal of Integrative Plant –941. Chloupek O., Ehrenbergerová J., Ševčík R., Pařízek P. (1997): Genetic and nongenetic factors affectinggermination and vitality in spring barley seed. Plant Breeding. 116: 186–188. Chloupek O., Forster B. P. (2006): The effect of semi-dwarf genes on root system size in field-grown barely. Theor Appl Genet. 112: 779–786. Chloupek O., Hrstková P., Jurečka D. (2003): Tolerance of barley seed germination to cold- and drought-stress expressed as seed vigour. Plant Breeding 3: 199-203. International Seed Testing Association. 1995. Handbook of Vigour Test Methods. 3rd edition. Internaitonal Seed Testing Association. Zurich. Switzerland. Jacobsen S. E., Olszewski N. E. (1993): Mutations at the SPINDLY locus of Arabidopsis alter gibberellin signal transduction. Plant Cell. 5: 887–896. Janmohammadi M., Dezfuli P. M., Sharifzadeh F. (2008): Seed invigoration techniques to improve germination and early growth of inbred line of maize under salinity and drought stress. M. Gen. Appl. Physiology. 34 (3-4): 215–226. 91

Jones D. B., Peterson M. L. (1976): Rice seedling-vigor at sub-optimal temperatures. Crop Science. 16: 102–105. Jones M. G. (1987): Gibberellins and the pmcera mutant of tomato. Planta. 172: 280– 284. Kakhki H. R. T., Kazemi M., Tavakoli H. (2008): Analysis of Seed Size Effect on Seedling Characteristics of Different Types of Wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Asian Journal of Plant Sciences 7 (7): 666–671. Kamffer F. H., Venter van de H. A. (1990): The GADA seed vigour test for maize (Zea mays L.) I. Comparison of assay methods. South African Journal of Plant and Soil. 7 (4): 218–221. Kermode A. R. (1990): Regulatory mechanisms involved in the transition from seed development to germination. Critical Rev. Plant Sciences. 2: 155–195. Khajeh-Hosseini M., Lomholt A., Matthews S. (2009): Mean germination time in the laboratory estimates the relative vigour and field performance of acommercial seed lots of maize. Seed Science and Technology. 37 (2): 446–456. Khan A. Z., Shah P., Mohd F., Khan H., Amanullah, Perveen S., Nigar S., Khalil S. K., Zubair M. (2010): Vigor tests used to rank seed lot quality and predict field emergence in wheat. Pak. J. Bot.. 42(5): 3147–3155. Kodde J., Buckley W. T., Groot C. C., Retiere M., Zamora V. A. M., Groot S. P. C. (2012): A fast ethanol assay to detect seed deterioration. Seed Science Research. 22: 55–62 . Kolasinska K., Szyrmer J., Dul S. (2000): Relationship between laboratory seed quality tests and field emergence of common bean seed. Crop Science. 40: 470–475. Koller D., Mayer A. M., Poljakoff-Mayber A., Klein S. (1962): Seed germination. Annual Review of Plant Physiology.13: 437–464. Komba C. G., Brunton B. J., Hampton J. G. (2006): Accelerated ageing vigour testing of kale (Brassica oleracea L. var. acephala DC) seed. Seed Science and Technology. 34 (1): 205–208.

92

Krishnasamy V., Seshu D. V. (1990): Accelerated aging in rice. Seed Science and Technology. 18: 147–156. Kundu M. (2009): Effect of seed maturity on germination and desiccation tolerance of Moringa oleifera seed. Seed Science and Technology. 37 (3): 589–596. Lafond G. P., Baker R. J. (1986): Effects of genotype and seed size on speed of emergence and seedling vigor in nine spring wheat cultivars. Crop Science. 26: 341– 346. Laiding F., Drobek T., Meyer U. (2008):Genotypic and environmental variability for cultivars from 30 different crops in German official variety trials. Plant Breeding. 127: 541–547. Landjeva S., Lohwasser U., Börner A. (2010): Genetic mapping within the wheat D genome reveals QTL for germination, seed vigour and longevity, and early seedling growth. Euphytica. 171: 129–143 . Larsen S. U., Andreasen C. (2004): Light and heavy turfgrass seeds differ in germination percentage and mean germination thermal time. Crop Science. 44: 1710– 1720. Lovato A., Noil E., Lovato A. F. S. (2005): The relationship between three cold test temperatures, acclerated ageing test and field emergence of maize seed. Seed Science and Technology. 33: 249–253. Lu M. Q., O’Brien L., Stuart I. M. (2000): Barley malting quality and yield interrelationships and the effect on yield distribution of selection for malting barley quality in early generations. Australian Journal of Agricultural Research. 51: 247–258. Marcos-Filho J. (1998): New approaches to seed vigour testing. Piracicaba. Sci agric. 55: 27–33. Matthews S., El-Khadem R., Casarini E., Khajeh-Hosseni M. et al. (2010): Rate of physiological germination compared with the cold test and accelerated ageing as a repaetable vigour test for maize. Seed Science and Technology. 38: 379–389. Matthews S., Powell A. A. (1986): Environmental and physiological constraints on field performance of seeds. Hort Science. 21 (5): 1125-1128. 93

McDonald M. B. (1999): Seed deterioration: physiology, repair and assessment. Seed Science and Technology. 27: 177–237. McDonald M. B. (2002): Standardization of Seed Vigor Test. Procceding Seeds. Trade, production and technology Santiago de Chille. 200. McKenzie K. S., Rutger J. N., Peterson M. L. (1980): Relation of seedling-vigor to semidwarfism, early maturity, and pubescence in closely related rice lines. Crop Science. 20: 169–172. Modarresi R., Rucker M., Tekrony D. M. (2002): Acceerating ageing test for comparing wheat seed vigour. Seed Science and Technology. 30: 683–687. Modarresi R., Van Damme P. (2003): Application of the controlled deterioration test to evaluate wheat seed vigour. Seed Science and Technology. 31 (3): 771–775. Møller B., Molina-Cano J. L., Munck L. (2002): Variation in malting quality and heat resistance in the malting barley variety “Alexis”. Journal of the Institute of Brewing. 108 (3): 294–302. Møller B., Munck L. (2004): A New Two Dimensional Germinative Classification of Malting Barley Quality Based on Separate Estimates of Vigour and Viability. Czech J. Genet. Plant Breed. 40 (3): 102–108. Msuya D. G., Stefano J. (2010): Responses of Maize (Zea mays) Seed Germination Capacity and Vigour. Responses of Maize (Zea mays) World Journal of Agricultural Sciences. 6 (6): 683–688. Munck L., Møller B. (2004): A New Germinative Classification Modelof Barley for Prediction of Malt QualityAmplified by a Near Infrared TransmissionSpectroscopy Calibration for Vigour “On Line” Both Implemented by Multivariate Data Analysis. Journal of the Institute of Brewing. 110 (1): 3–17. Nagel M., Vogel H., Landjeva S., Buck-Sorlin G., Lohwasser U., Scholz U., Börner A. (2009): Seed conservation in ex situ genebanks – genetic studies on longevity in barley Euphytica.170: 5–14. Nath, S., Coolbear, P., & Hampton, J. (1991). Hydration-dehydration treatments to protect of repair stored 'Karamu' wheat seeds. Crop Science, 31(3), 822-826. 94

Noli E., Beltrami E., Casarini E., Urso G., Conti S. (2010): Reliability of Early and Final Counts in Cold and Cool Germination Tests for Predicting Maize Seed Vigour. Ital. J. Agron. / Riv. Agron. 4: 383–391. Olisa B. S., Ajayi S. A., Akande S. R. (2010): Physiological Quality of Seeds of Promising African Yam Bean (Sphenostylis stenocarpa (Hochts. Ex A. Rich) Harms) and Pigeon Pea (Cajanus cajan L. Mill sp.) Landreces. Research Journal of Seed Science. 3 (2): 93–101. Oskouie B., Divsalar M. (2011): The effect of mother plant nitrogen on seed vigour and germination in rapeseed. Journal of Agricultural and Biological Science. 6(5) Pazderů K. (2008): Germination Rate as Seed Quality Parameter. Proceedings 1st Scientific Agronomic Days. SPU. 231–233. Pazderů K., Hosnedl V. (2011): Vitalita jako základní informaceo kvalitě osiva (Seed Vigour as Basic Information about Seed Quality). Seed and Seedlings - Scientific and Technical Seminar 10. 2. 2011: 44–49. Polák K., Pazderů K. (2012): Stimulační efekt předseťových úprav osiva ječmene jarního. In: Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin. 1.-2.2.2012, Praha ČZU. 63–67. Powell A. A., Matthews S. (1984): Prediction of the storage potential of onion seed under commercial storage conditions. Seed Science and Technology. 12: 641–647. Rasmussen (2000): Barley seed vigour and mechanical weed control. Weed Research. 40 (12): 219–230. Redoña E. D., Mackill D. J. (1996): Mapping quantitative trait loci for seedling vigor in rice using RFLPs. Theoretical and Applied Genetics. 92 (3 – 4): 395–402. Rex B. (2009): Should maize doubled haploids be induced among F1 or F2 plants. Theor Appl Genet. 119: 255–262. Riis P., Bang-Olsen K. (1991): Breeding high vigour barley – a short cut to fast maltings. Proceedings of the European Brewing Convention Congress, Lisbon, IRL Press: Oxford, 1991, 101-108. In Munck L., Møller B. :A New Germinative Classification Modelof Barley for Prediction of Malt QualityAmplified by a Near 95

Infrared TransmissionSpectroscopy Calibration for Vigour “On Line”Both Implemented by Multivariate Data Analysis J. Inst. Brew. 110(1), 3–17, 2004 Rowse H. R., Finch-Savage W. E. (2003): Hydrothermal threshold models can describe the germination response of carrot (Daucus carota) and onion (Allium cepa) seed populations across both sub- and supra-optimal temperatures. New Phytologist. 158: 101–108. Roy S. K. S., Hamid A., Giashuddin M. M., Hashem A. (2008): Seed size variation and its effects on germination and seedling vigour in rice. J. of Agron. and Crop Science. 176 (2): 79–82. Sachambula L., Psota V. (2010): Post Harvest Maturation of the Selected Spring Barley varieties in 2009. Kvasny Prumysl. 56 (11–12): 439–444. Samarah N. H., Al-Mahasneh M. M., Ghosheh H. Z., Alqudah A. M., Turk M. (2010): The influence of drying methods on the acquisition of seed desiccation tolerance and the maintenance of vigour in wheat (Triticum durum). Seed Science and Technology. 38: 193–208. Samarah, N., Alqudah A. (2011): Effects of late-terminal drought stress on seed germination and vigor of barley (Hordeum vulgare L.) Archives of Agronomy and Soil Science. 57 (6): 27–32. Silva J. B., Vieira R. D., Panobianco M. (2006): Acclerated ageing and controlled deterioration in beetroot seeds. Seed Science and Technology. 34: 265–271. Sinniah U. R., Ellis R. H., John P. (1998): Irrigation and seed quality development in rapid-cycling brassica: seed germination andlongevity. Annals of Botany. 82: 309–314. Sitch L. A., Snape J. W. (1986): Double haploid production in winter wheat and triticale genotypes, using the Hordeum bulbosum system. Euphytica. 35: 1045–1051. Smýkalová I., Větrovcová M., Klíma M., Macháčková I., Griga M. (2006): Efficiency of Microspore Culture for Doubled Haploid Production in the Breeding Project “Czech Winter Rape”. Czech J. Genet. Plant Breed. 42: 58–71. Snape J. W., Simpson E. (1981): The genetical expectations of doubled haploid lines derived from different filial generations. Theor. Appl. Genet. 60: 123–128. 96

Soltani A., Zeinali E., Galeshi S., Latifi N. (2000): Genetic variation for and interrelationships among seed vigor traits in wheat form the Caspian sea coast of Iran. Seed Science and Technology. 29: 653–662. Soltani A., Ghorbani M. H., Galeshi S., Zeinali E. (2004): Salinity effects on germinability and vigor of harvested seeds in beat. Seed Science and Technology. 32 (2): 583–592. Spielmeyer W., Hyles J., Joaquim P., Azanza F., Bonnett D., Ellis M., Moore C., Richards R. A. (2007): QTL on chromosome 6A in bread wheat (Triticum aestivum) is associated with longer coleoptiles, greater seedling vigour and final plant height. Theoretical and Applied Genetics. 115 (8): 59–66. Springer T. L. (2005): Germination and early seedling growth of chaffy-seeded grasses at negative water potentials. Crop Science. 45: 2075–2080. Styler R. C., Cantliffe D. J., Hall C. B. (1980): The relationship of ATP concentration to germination and seedling vigor of vegetable seeds stored under various conditions. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 105: 295–303. Quoted in AOSA. 1983. Sugliani M., Rajjou L., Clerkx E. J., Koornneef M., Soppe W. J. (2009): Natural modifiers of seed longevity in the Arabidopsis mutants abscisic acid insensitive3-5 (abi3-5) and leafy cotyledon1-3 (lec1-3). New Phytologist. 184 (4): 898–908. Svobodová M., Martinek J., Zimmermannová T. (2010): Germination dynamics of amenity grasses under drouhgt stress. Proceedings of the 2nd European Turfgrass Society Conference. 219–221. Swanston J. S., Taylor K. (1990): The effects of different steeping regimes on water uptake, germination rate, milling energy and hot water extract. Journal of the Institute of Brewing. 96 (1): 3–6. Šottníková V., Psota V., Hřivna L., Gregor T., Sachambula L. (2011): Germination dynamics during post harvest maturation of malting barley. Kvasny Prumysl. 57 (7 – 8): 242–245.

97

Šťastný J., Pazderů K. (2008): Evaluation of winter wheat (Triticum aestivum L.) seed quality and seed quality stability in relation to varieties and environmental conditions. Journal of Agrobiology. 25 (2): 153–161. Talai S., Sen-Mandi Ć. S. (2010): Seed vigour-related DNA marker in rice shows homology with acetyl CoA carboxylase. Physiol Plant 32:153–167. Tekrony D. M. (2001): ISTA Seed Vigour Survey 2000. ISTA News Bull. 122: 14–16. Tekrony D. M., Egli D. B., Balles J., Pfeiffer T., Fellows R. J. (1979): Physiological maturity in soybean. Agron. J. 71:771–775. In.. Elias S. G, Copeland L. O. (2001): Physiological and Harvest Maturity of Canola in Relation to Seed Quality. Agron. J. 93:1054–1058 Tekrony D. M., Shande T., Rucker M. et al. (2005): Effect of seed shape on corn germination and vigour during warehouse and controlled environmental storage. Seed Science and Technology. 33: 185–197. Tomer R. P. S., Maguire J. D. (1990): Seed vigour studies in wheat. Seed Science and Technology. 18: 383–392. Toole E. H., Hendricks S. B., Borthwick H. A., Toole V. K. (1956): Physiology of Seed Germination. Annual Review of Plant Physiology. 7: 299–324. Torres R. M., Vieira R. D., Panobianco M. (2004): Accelerated aging and seedling field emergence in soybean. Scientia Agricola. 61 (5): 476–480. Ullmannová, K., Středa T., Chloupek O. (2013): Discrimination for drought and cold tolerance evaluated as barley seed vigour in years with high level and low variation in the trait. Plant Breeding (DOI: 10.1111/pbr.12065 - Article first published online 28 APR 2013). Venter van de A. (2001): Seed vigour testing. ISTA News Bull. 122: 12–14. Venter van de H. A., Barla-Szabo G., Ybema S. G. (1993): A study of single and multiple stress seed vigour tests for undeteriorated seed lots of wheat. Seed Science and Technology. 21: 117–125.

98

Wanyan X., Chang L., Xingliang H. Hao Y. (2010): Regulates Seed Germination through a Negative Feedback Loop Modulating ABA Signaling in Arabidopsis. American Society of Plant Biologists. 22 (6): 1733–1748. White N. D. G., Hulasare R. B., Jayas D. S. (1999): Effects of storage conditions on quality loss of hull-less and hulled oats and barley. Canadian Journal of Plant Science. 79: 475–482. Whittington W. J. (1973): Genetic regulation of germination. Seed ecology. London, UK: Butterworths, In: Bettey M. W. E., Finch-Savage, G. J. K., J. R. Lynn J. R.(2000) :Quantitative genetic analysis of seed vigour and pre-emergence seedling growth traits in Brassica oleracea New Phytol. (2000), 148, 277±286. Zhang H., Turner N. C., Poole M. L. (2010): Source-sink balance and manipulating sink-source relations of wheat indicate that the yield potential of wheat is sink-limited in high-rainfall zones. Crop and Pasture Science. 61 (10): 852–861. Zhang S., Hu J., Zhang Y., Xie X. J., Allen K. (2007): Seed priming with brassinolide improves lucerne (Medicago sativa L.) seed germination and seedling growth in relation to physiological changes under salinity stress. Australian Journal of Agricultural Research. 58 (8):811–815. Zhang Z. H., Qu X. S., Wan S., Chen L. H., Zhu Y. G. (2005): Comparison of QTL Controlling Seedling Vigour under Different Temperature. Conditions Using Recombinant Inbred Lines in Rice (Oryza sativa) Annals of Botany. 95: 423–429. Koning, R. E. (1994): Seeds and Seed Germination. Plant Physiology Information Website. http:/plantphys.info/plant_biology/seedgerm.shtml./ (2-17-2013). Ronny V. L. J., Kodde J., Willems L. A. J. Ligterink W., Plas L. H. W., Hilhorst H. W.M (2010): Germinator: a software package for high-throughput scoring and curve fitting of Arabidopsis seed germination.The Plant Journal, Journal compilation 2010 Blackwell

Publishing

Ltd,

(2010),

doi:

10.1111/j.1365-313X.2009.04116.x

/http://www.wageningenur.nl/upload_mm/9/4/6/839640d5-cce6-4b11 93707f21e08c14f3_Germinator_ThePlantJournal.pdf/ (3-10-2012). Bopper S., Kruse M. (2010): Development of a non-destructive germination test by measuring

seed

oxygen.

ISTA

Seed 99

Symposium

–

Abstracts.

24.

https://www.seedtest.org/upload/cms/user/ISTA-June18-1400-SympSession5-P2Bopper-finaleVersion.pdf/ (7-7-2012).

100

9 PŘÍLOHY

101

10 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK DHL, linie DH

Dihaploidní linie

ISTA

International Seed Testing Association

ABA

Kyselina abscisová

AOSA

Association of Official Seed Analyst

ÚKZÚZ

Ústřední kontrolní a zkušení ústav zemědělský

AA

Test urychleného stárnutí (accelerated ageing)

CD

Test řízené deteriorace (contolled deterioration)

PEG

Polyethylenglykol

MTG

Střední doba klíčení (mean germination time)

EK

Energie klíčení

RK

Rychlost klíčení

IK

Index klíčení

EBC

European Brewery Convention

ATP

Adenosintrifosfát

QTL

Quantitative trait locus

DNA

Deoxyribonukleová kyselina

mRNA

Mediátorová ribonukleová kyselina

RFLP

Restriction Fragment Length Polymorphism

F1 / F2

První filiální generace/druhá filiální generace

ČSN

Česká státní norma

sx

Směrodatná odchylka

r2

Koeficient determinace

r

Korelační koeficient

HTS

Hmotnost tisíce semen 111

11 SEZNAM TABULEK Tab. 5.1: Analýza variance v jednotlivých letech 2008 – 2010 Tab. 5.2: Analýza variance vitality z šesti prostředí Tab. 5.3: Analýza variance 2008 – 2010 pro stanovení podílů proměnlivosti u vlastnosti energie klíčení Tab. 5.4: Podíl (%) vlivu sledovaných faktorů na podíl z celkové proměnlivosti u energie klíčení v letech 2008 – 2010 Tab. 5.5: Analýza variance indexu klíčení 2008 – 2010 s podíly proměnlivosti Tab. 5.6: Podíly hlavních faktorů na celkové proměnlivosti indexu klíčení v jednotlivých letech Tab. 5.7: Analýza variance rychlosti klíčení 2008 – 2010 s podíly proměnlivosti Tab. 5.8: Podíly hlavních faktorů na celkové proměnlivosti rychlosti klíčení v jednotlivých letech. Tab. 5.9: Podíl jednotlivých faktorů na celkové proměnlivosti v % (2008 – 2010) u sledovaných parametrů klíčení Tab. 5.10: Hmotnost tisíce semen rodičovských linií ze sklizně 2008 – 2010 Tab. 5.11: Vztahy jednotlivých hodnocených znaků vyjádřené koeficientem determinace (r2) Tab. 5.12: Korelace mezi srážkami a teplotou v červnu a červenci k průměrné hodnotě vitalitě obilek ječmene Tab. 9.1: Hodnoty EK, IK, RK nezařazených DHL do celkových statistik Tab. 9.2: Tabulka s nezařazenými hodnotami vitality DHL 2008 – 2010 Tab. 9.3: Průměrné hodnoty (2008 – 2010) sledovaných znaků (EK, IK, RK, Vitalita, Klíčivost) Tab. 9.4: Tabulka EK DHL rozdílu vypočteného z průměru 08-10 odpočtem hodnot v jednotlivých prostředích

112

Tab. 9.5: Tabulka IK DHL rozdílu vypočteného z průměru 08-10 odpočtem hodnot v jednotlivých prostředích Tab. 9.6:Tabulka RK DHL rozdílu vypočteného z průměru 08-10 odpočtem hodnot v jednotlivých prostředích Tab. 9.7: Tabulka vitalita DHL rozdílu vypočteného z průměru 08-10 odpočtem hodnot v jednotlivých prostředích

113

12 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 2.1: Proces klíčení obilky ječmene (Koning, 1994) Obr. 2.2: Schéma základních fyziologických a biochemických pochodů klíčení obilky (Hess, 1983 in Houba a Hosnedl, 2002) Obr. 2.3: Průběh klíčení neupravených partií osiva 1 – 5 (kontrola) v optinálních podmínkách prostředí ve filtračním papíře (30 ml vody), (Polák a Pazderů, 2012) Obr. 2.4: Průběh klíčení neupravených partií osiva 1 – 5 (kontrola) při nedostatku vody (20 ml), (Polák a Pazderů, 2012) Obr. 3.1: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2008 v Hrubčicích a Želešicích Obr. 3.2: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2009 v Hrubčicích a Želešicích Obr. 3.3: Průběh povětrnostních podmínek vegetačního roku 2010 v Hrubčicích a Želešicích Obr. 5.1: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2008 Obr. 5.2: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2009 Obr. 5.3: Průměrné hodnoty vitality DHL na dvou lokalitách v roce 2010 Obr. 5.4: Křivka rozdělení četnosti průměrných hodnot vitality ze šesti prostředí u 133 DHL ve srovnání s rodičovskými odrůdami Obr. 5.5: Průměrné hodnoty vitality všech DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.6: Průměrné hodnoty vitality všech DHL v letech 2008 – 2010 Obr. 5.7: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2008 Obr. 5.8: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2009 Obr. 5.9: Průměrné hodnoty energie klíčení obilek DHL v roce 2010

114

Obr. 5.10: Průměrné hodnoty energie klíčení u DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.11: Průměrné hodnoty energie klíčení DHL v letech 2008 – 2010 Obr. 5.12: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2008 na dvou lokalitách Obr. 5.13: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2009 na dvou lokalitách Obr. 5.14: Průměrné hodnoty indexu klíčení DHL v roce 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.15: Průměrné hodnoty indexu klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.16: Průměrné hodnoty indexu klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 Obr. 5.17: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2008 na dvou lokalitách Obr. 5.18: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2009 na dvou lokalitách Obr. 5.19: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení DHL v roce 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.20: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 na dvou lokalitách Obr. 5.21: Průměrné hodnoty rychlosti klíčení obilek DHL v letech 2008 – 2010 Obr. 5.22: Průměrné hodnoty klíčivosti obilek DHL (2008 – 2010) na dvou lokalitách Obr. 5.23: Průměrné hodnoty klíčivosti, vitality a EK u DHL (2008 – 2010) Obr. 9.1: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2008, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru v daném roce Obr. 9.2: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2008, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2008 Obr. 9.3:

Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2009, vztažené

k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2009 Obr. 9.4: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2009, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2009 Obr. 9.5: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2010, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2010 115

Obr. 9.6:

Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2010, vztažené

k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2010

116

DH73

DH127

87

DHL Želešice Průměr 2008

DH155

DH97

85 Derkado B83

DH147

DH117

89 DH86 DH88

DH171

DH80

DH47 DH49

DH93

DH84

DH61

DH162

DH149

DH123 DH125

DH90

DH78

DH69 DH70

DH58

DH50

DH46

DH156

DH128 DH129 DH132 DH133

DH113

DH108

DH76 DH77

DH72

DH64

DH52 DH53

DH40

DH135

DH119

DH115

DH106

DH100 DH102

DH92

DH87

DH71

DH54

DH51

DH48

DH165

DH150

DH173

DH168

DH163

DH158

DH152

DH139 DH142 DH143 DH144 DH145

DH136

DH104

DH95 DH96

DH74

DH67

DH42 DH44 DH45

DH36 DH37 DH38 DH39

DH28

DH23 DH25

DH151

DH148

DH137

DH134

DH131

DH126

DH118 DH120

DH103

DH98

DH91

DH89

DH82

DH79

DH66 DH68

DH32

DH27

DH164 DH167

DH154

DH138 DH141

DH122

DH112 DH114 DH116

DH101

DH94

DH83

DH33

97

DH43

91 DH31

93 DH20 DH21

95

DH22 DH24

DH169 DH170

DH124

DH107 DH110

DH81

DH41

DH29

DH26

DH172

DH161

DH146

DH35

99

DH34

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.1: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2008, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru v daném

roce

91 DH127

89

87

85 DHL Hrubčice Průměr 2008 Derkado B83

DH155

DH133

DH36

DH165

DH151

DH73

DH69

DH46

DH38

DH34

93 DH162 DH163

DH149

DH123

DH87

DH78 DH79

DH70

DH66 DH67

DH58

DH43

DH23

95 DH152

DH132

DH125

DH122

DH100 DH102

DH91 DH93

DH88

DH77

DH72 DH74

DH64

DH28 DH31

DH156 DH161

DH150

DH145 DH147 DH148

DH142

DH136

DH128 DH129

DH119 DH120

DH113

DH106

DH97 DH98

DH89 DH90

DH84

DH80

DH71

DH68

DH53 DH54 DH61

DH48 DH49

DH44

DH40 DH41

DH37

DH33

DH24 DH25

DH21

DH45

DH42

DH39

DH32

DH154

DH118

DH115

DH112

DH96

DH86

DH82

DH76

DH164

DH158

DH143 DH144 DH146

DH131

DH124

DH114 DH116

DH110

DH103

DH92 DH94 DH95

DH81 DH83

DH35

DH26

DH169 DH170 DH171 DH172 DH173

DH167 DH168

DH137 DH138 DH139 DH141

DH134 DH135

DH126

DH107 DH108

DH104

DH101

DH50 DH51 DH52

DH47

DH27 DH29

DH20

97

DH22

99

DH117

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.2: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2008, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2008

84

82 DH120

86 DH76

DHL Želešice Průměr 2009

80 Derkado B83

DH170

DH167

DH163

DH149 DH150 DH151 DH152 DH155

DH145

DH92 DH94

DH112 DH114 DH115 DH116 DH118 DH119

DH107

DH97 DH100

DH90 DH91 DH93

DH98

DH165 DH169 DH171 DH172 DH173

DH168

DH154 DH156 DH158 DH161 DH162 DH164

DH125 DH126 DH127 DH128 DH129 DH131 DH132 DH133 DH134 DH135 DH136 DH137 DH138 DH141 DH142 DH143 DH144 DH146 DH147 DH148

DH123 DH124

DH117

DH110

DH104 DH106 DH108

DH101

DH86

DH82

DH78

DH77

DH66 DH67 DH68 DH69 DH73 DH74

DH64

DH54

DH41 DH42 DH43 DH44 DH45 DH46 DH48 DH49 DH50 DH52

DH96

DH102 DH103

DH139

DH113

DH95

DH89

DH88

DH81 DH83 DH84

DH28

DH23

DH29 DH32 DH33 DH34 DH35 DH36 DH37 DH39

DH72

DH61

DH53

DH71

DH79 DH80

DH70

DH51

DH47

DH38

DH31

DH26

DH25

100

DH122

DH87

88 DH27

92

DH58

90 DH24

94 DH20 DH22

96

DH21

98

DH40

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.3: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2009, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2009

87

85

79 DH82

89

DH94

83

81

77

75 DHL Hrubčice Průměr 2009 Derkado B83

DH154

DH139

DH58 DH61

91

DH64 DH66 DH67 DH68 DH69 DH70 DH71 DH72 DH73 DH74 DH76 DH77 DH78 DH79 DH80 DH81 DH83 DH84 DH86 DH87 DH88 DH89 DH90 DH91 DH92 DH93 DH95 DH96 DH97 DH98 DH100 DH101 DH102 DH103 DH104 DH106 DH107 DH108 DH110 DH112 DH113 DH114 DH115 DH116 DH117 DH118 DH119 DH120 DH122 DH123 DH124 DH125 DH126 DH127 DH128 DH129 DH131 DH132 DH133 DH134 DH135 DH136 DH137 DH138 DH141 DH142 DH143 DH144 DH145 DH146 DH147 DH148 DH149 DH150 DH151 DH152 DH155 DH156 DH158 DH161 DH162 DH163 DH164 DH165 DH167 DH168 DH169 DH170 DH171 DH172 DH173

DH44

DH42

DH37 DH38

DH43 DH45 DH46 DH47 DH48 DH50 DH51 DH52 DH53

DH39

DH21

DH28 DH31 DH32

DH23

DH29 DH33 DH34 DH36

DH41

DH35

DH27

DH54

DH49

DH40

93

DH25

95 DH20

97

DH22 DH24

99

DH26

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.4: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2009, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2009

88

84 DH45

DHL Želešice Průměr 2010

82

80 Derkado B83

DH156

86 DH100 DH101 DH102 DH104

DH81 DH83

DH93 DH94 DH95 DH97 DH98

DH88

DH133

DH127

DH152 DH155

DH154

DH172

DH173

DH158 DH161

DH151

DH148

DH143 DH144

DH135 DH136 DH138

DH146 DH147 DH149 DH150

DH141

DH134

DH129

DH124 DH126 DH128 DH131 DH132

DH123 DH125

DH162 DH163 DH164 DH165 DH167 DH168 DH169 DH170 DH171

DH145

DH64

DH72 DH73 DH74

DH66 DH68 DH69

DH58

DH49 DH52 DH53 DH54

DH47 DH48 DH50

DH42

DH35

DH32

DH106 DH107 DH108 DH110 DH112 DH113 DH114 DH115 DH116 DH118 DH119 DH120

DH137 DH139 DH142

DH117

DH29

DH23

DH36 DH37 DH38 DH39 DH40

DH31

DH77 DH78 DH79 DH80 DH82 DH84

DH96

DH91 DH92

DH103

DH86 DH87 DH89 DH90

DH76

DH70

DH67

DH51

DH44

DH33

DH71

DH61

DH46

DH43

DH122

90 DH26 DH27

98

DH34

92

DH28

94 DH21 DH22 DH24 DH25

96

DH20

100

DH41

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.5: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Želešice 2010, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2010

84

80

76

74 DH104

86

DHL Hrubčice

82

78

72

70 Průměr 2010 Derkado B83

DH155

DH139

DH124

DH90

88

DH77

90

DH76

DH87

DH163

DH156

DH148

DH125 DH127

DH145 DH147 DH149 DH150 DH152

DH138

DH134

DH172 DH173

DH164 DH167 DH168

DH133

DH113

DH108

DH151

DH144 DH146

DH169 DH170 DH171

DH165

DH158 DH161 DH162

DH154

DH141 DH142 DH143

DH135 DH136 DH137

DH126 DH128 DH129 DH131 DH132

DH107 DH110 DH112 DH114 DH115 DH116 DH118 DH119 DH120 DH122 DH123

DH106

DH101 DH102

DH95 DH97

DH103

DH96

DH81 DH83 DH84

DH91 DH92 DH93 DH94

DH86 DH88 DH89

DH82

DH29 DH31 DH32 DH33 DH34 DH35 DH36 DH37 DH38 DH39 DH40 DH41 DH42 DH43 DH44 DH45 DH46 DH47 DH49 DH50 DH51 DH52 DH53 DH54 DH58 DH64 DH66 DH67 DH68 DH69 DH70 DH71 DH72 DH73 DH74 DH78 DH79 DH80

DH98 DH100

DH117

92

DH61

94

DH27

96

DH28

98

DH20 DH21 DH22 DH23 DH24 DH25 DH26

100

DH48

Vitalita obilek (%)

Obr. 9.6: Průměrné hodnoty vitality DHL na lokalitě Hrubčice 2010, vztažené k hodnotám rodičovských linií a celkovému průměru 2010