УНИВЕРЗИТЕТ У БАЊОЈ ЛУЦИ,
ИНСТИТУТ ЗА ГЕНЕТИЧКЕ РЕСУРСЕ

UNIVERSITY OF BANJA LUKA,
GENETIC RESOURCES INSTITUTE

Ембриолошки аспекти генотипске карактеризације родног потенцијала тритикалеа (× Triticosecale Wittmack)

Руководилац: Проф. др Нада Шуматић, редовни професор

Истраживачки тим:          
Доц. др Данијела Кондић, доцент
Доц. др Вида Тодоровић, доцент
Др Драган Мандић, научни сарадник
Др Сретенка Марковић, виши асистент

Вријеме реализације: 2009.

Извори финансирања: Министарство за науку и технологију Републике Српске

Кратак опис пројекта:
Истраживање у оквиру теме: ”Ембриолошки аспекти генотипске карактеризације родног потенцијала тритикалеа (× Triticosecale Wittmack)” представља један комплексан приступ у области пољопривредних наука - биљна производња, који има за циљ да истраживања продуктивности гајених биљака доведе, у складу са доступним истраживачким техникама, на ниво фундаментално - апликативних научних истраживања. Наиме, продуктивност је резултанта свих процеса органогенезе који се налазе у функционалној вези са комплексом датих екофизиолошких фактора. Зато ембриолошки аспекти генотипске карактеризације родног потенцијала десет генотипова тритикалеа у агроеколошким условима Бањалуке, у основи представља истраживање ембриолошких процеса као генотипске специфичности у формирању родног потенцијала тритикалеа, односно, дефинисања биолошке основе за развој генотипски диференциране агротехнике у реализацији родног потенцијала на нивоу генетског потенцијала родности. 
Извршена кариотипска анализа три генотипа из Републике Српске потврдила је уједначеност полиплоидности свих посматраних генотипова, односно сви испитивани генотипови тритикалеа су према геномској конституцији хексаплоиди (2н = 42).
Цито-хистолошка анализа десет генотипова озимог тритикалеа  извршена је са циљем сагледавања процеса раста и развоја на нивоу ћелија и ткива, а од чије диференцијације зависи формирање и реализација родног потенцијала.
Цито-хистолошке анализе су показале да код формираних поленових зрна проучаваних генотипова тритикалеа нису уочени процеси деструкције, те да су поленова зрна била витална код свих десет генотипова.
Диференцијација женског гаметофита код свих испитиваних генотипова тритикалеа текла је сљедећом динамиком диференцијације: 1) диференцијација спољашње пљевице у цвјетовима класића; 2) формирање и пораст плодника одвијао се сукцесивно са дорзовентралном страном тако што се дорзална страна плодника интензивно развијала, док су се ћелије са супротне стране зида плодника развијале спорије; 3) примордије сјеменог заметка диференцирале су се на трбушној страни у основи плодника; 4) диференцијација сјемених заметака била је убрзана што се види по томе да они након што постану морфолошки уобличени чине више од половине плодника, 5)  затим слиједи формирање интегумената; 6) раст и усмјерена оријентација ћелија у ткиву сјеменог заметка (формирање иницијалног ткива нуцелуса); 7) пораст ћелија нуцелуса и интегумената има за резултат да се апикална зона сјеменог заметка (регија микропиле и формирања ембрионалне кесице) све више помјера ка базном региону сјеменог заметка, што за посљедицу има формирање семитропног типа сјеменог заметка.
Након прве фазе развоја макроспороцита, у којој се по форми и величини незнатно разликује од археспоријалне ћелије, наступила је фаза раста у којој долази до морфолошке и структуралне промјене. Макроспороцит је повећао своје димензије и добио карактеристичну издужено-јајасту форму, а цитоплазма је била јако вакуолизирана.
Ембрионална кесица посматраних генотипова тритикалеа састојала се од јајне ћелије, двије синергиде, два једра у централном дијелу ембрионалне кесице и већег броја ћелија антипода. На самом улазу у ембрионалну кесицу налази се  јајна ћелија изнад које леже двије синергиде чији су апикални крајеви оријентисани ка унутрашњости ембрионалне кесице. Јајна ћелија је смјештена испод синергида, а поларна једра леже у централном дијелу ембрионалне кесице нешто ближе јајном апарату. У почетку формирања ембрионалне кесице у њој се налазе три антиподе, које се интензивно дијеле тако да број антипода у ембрионалној кесици код проучаваних генотипова тритикалеа варира од 10-50.
    Анализе развоја ембрионалних кесица по извршеној оплодњи до формирања основне структуре проембриона, показале су релативно већу активност у развоју антипода, у издуживању ћелија интегумената и укупном повећању сјеменог заметка са израженим увећањем унутрашљег простора - централне вакуоле ембрионалне кесице.
Код свих посматраних генотипова процес постоплодне диференцијације сјеменог заметка и формирање основне структуре проембриона био је сагласан основној динамици, без уочених тератогених промјена или артефаката као посљедице обраде ткива за хистолошке анализе. Уочљиве промјене у формирању проембриона могу се посматрати као различита динамика диференцијације до формирања основне структуре проембриона, а која подразумјева јасно диференцирану апикалну и базалну ћелију са уочљивим суспензором, што је омогућило класификацију посматраних генотипова према овој динамици. Према динамици конституисања проембрионске структуре посматране генотипове можемо сврстати по сљедећем редосљеду:

1.    Одисеј и Бого;
2.    БЛ-Т-10;
3.    Тримаран и Тицино;
4.    Аграно, Мах 1793 и БЛ-Т-21;
5.    Торнадо и БЛ-Т- 17.
Код тритикалеа као и код других врста правих житарица из потпородице Pooidae примарно се формира нуклеарни или једарни тип ендосперма, а затим овај тип прелази у целуларни или ћелијски тип.У ценоцитној фази (једарни ендосперм) нису уочене дегенеративне промјене. У почетним фазама развића ендосперма у микропиларној зони могу се уочити већи број вакуола. Ове вакуоле ће се у процесу диобе једара испунити ћелијама ендосперма (девакуолизација).
Питање ендоспермгенезе за ово истраживање у аналитичком смислу отворио је могући другачији приступ цитогенетичким, биохемијским и екофизиолошким аспектектима у производњи жита као потенцијалне контроле или могућег утицаја на процес у расту и развоју појединих ткива у грађи циљних органа, односно зрна. Процес формирања ендосперма посматраног као циљног ткива у гајењу житарица, може се довести на ниво фундаменталних истраживања физиологије раста и развоја као и основа за дефинисање генотипски диференциране агротехнике.

 
Објављени радови:

1.    Данијела Кондић, Мићић, Н. (2009): Микросперматогенеза код тритикалеа (X Triticosecale Wiitttmack). Агрознање, Вол.10, бр.4, 21-29.
2.    Данијела Кондић (2009): Квантитативни показатељи продуктивности тритикалеа (X Triticosecale Wiittmack) у агроеколошким условима Бања Луке. Агрознање, Вол.10, бр.4, 41-49.
3.    Кондић Данијела (2010): Реализација родног потенцијала у зависности од позиција цвјетова у цвасти-класу тритикалеа (X Triticosecale Wittmack). Агрознање. ИССН 1512-6412. Вол. 11, бр. 4, стр. 117-126.
4.    Kondic D., D. Kneževic, and A. Paunovic (2012): Grain weight of genotypes of triticale  (X Triticosecale Wittmack) in agroecological conditions of Banja Luka. Genetika, Vol 44, No. 2, 419 - 428.

Докторске  дисертације
:

Анатомско-морфолошка и хистолошка евалуација продуктивности тритикалеа (x Triticosecale Wittmack). Дисертација је одбрањена 25.01.2010. године на Пољопривредном факултету Универзитета у Бањој Луци.