W poprzednich latach Politechnika Bydgoska zarejestrowała pięć odmian papryki. W trakcie rejestracji są kolejne cztery. Teraz w laboratoriach biotechnologicznych PBŚ prowadzone są prace nad następnymi materiałami, które być może w przyszłości staną się nowymi odmianami papryki rocznej.
Jak wyjaśnia dr inż. Dorota Olszewska, żeby otrzymać nową paprykę, potrzeba minimum trzech lat badań. Wyniki muszą zostać potwierdzone przez Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych w trakcie dwuletnich badań rejestrowych.
- To, nad czym obecnie pracujemy w laboratoriach i szklarniach, to materiał hodowlany. Dopiero wówczas, kiedy uznamy, że jest on wartościowy pod względem cech użytkowych, wyrównany i trwały - tzn. nie rozszczepia się w kolejnych latach – zbieramy partię nasion i wysyłamy do urzędowej oceny przez COBORU – tłumaczy dr Dorota Olszewska. – Jeżeli uzyska on pozytywną weryfikację, może zostać zarejestrowany jako nowa odmiana papryki.
Papryki z Politechniki. Sześć lat w jeden rok
Zanim jednak trafi on do oceny rejestrowej, musi przejść skomplikowany proces hodowlany, bo nowe odmiany papryki mogą powstawać np. z maleńkiego ziarna pyłku. Pyłek ten pobierany jest z pąków kwiatowych roślin, które teraz właśnie znajdują się w fazie kwitnienia w tunelach foliowych i w szklarniach. Jak opowiada nasza rozmówczyni, pąki kwiatowe sterylizuje się i otwiera w sterylnych warunkach w laboratoriach. Następnie izoluje się pylniki i wykłada na niewielkie płytki (szalki Petriego) z pożywką zawierającą makro- i mikroelementy oraz hormony roślinne. Dalszy ich rozwój odbywa się w fitotronie, czyli w pomieszczeniu w którym mają zapewnioną optymalną temperaturę i warunki oświetlenia.
- Proces, o którym mówimy, to androgeneza, czyli rozwój roślin z mikrospor, tzn. męskich komórek rozrodczych. Zasadniczo komórki roślinne charakteryzują się wysoką zdolnością do regeneracji, w pewnym stopniu dotyczy to także gamet, czyli komórek z pojedynczym zestawem chromosomów. U części tak otrzymanych regenerantów obserwujemy dodatkowo spontaniczne podwojenie liczby chromosomów. W ten sposób powstają diploidalne, w pełni homozygotyczne rośliny papryki – mówi dr inż. Dorota Olszewska. – Dla nas to optymalna sytuacja, ponieważ w ciągu roku otrzymujemy stabilny genetycznie materiał. W przypadku konwencjonalnej metody samozapylenia, proces ten trwałby co najmniej 6 lat.
Indukowana androgeneza stosowana jest w hodowli wielu gatunków roślin uprawnych. Na bydgoskiej uczelni metoda ta została wprowadzona kilkanaście lat temu w Katedrze Biotechnologii przez ówczesnego kierownika, prof. Pawła Nowaczyka i zaowocowała nowymi odmianami papryki.
Większość materiałów hodowanych papryki należy do gatunku papryki rocznej - Capsicum annuum, niektóre to mieszańce z dzikimi gatunkami Capsicum frutescens i Capsicum chinense. W tym roku naukowcy PBŚ pracują na dwudziestu wewnątrz- i międzygatunkowych mieszańcach papryki, a nowe odmiany - to właśni cel prowadzonych przez nich badań.
- Hodowla to ciągłe balansowanie między tworzeniem zmienności i jej stabilizacją. Najprostszą metodą tworzenia zmienności jest naturalny mechanizm krzyżowania. Jeśli dysponujemy bogatym materiałem, zróżnicowanym pod względem cech fenotypowych, takich jak np. kolor owoców, kształt, smak, ostrość, to mamy potencjał, który możemy wykorzystywać w zależności od zmieniających się potrzeb. Daje nam to możliwość odpowiedniego doboru form rodzicielskich i tworzenia mieszańców, które będą łączyć najlepsze cechy rodziców – wyjaśnia dr inż. Dorota Olszewska. - Natomiast kultury in vitro (z łac. „w szkle") pomagają nam w przypadku takich procesów, które w naturalnych warunkach zachodzą rzadko lub bardzo wolno. Przeprowadzenie ich w warunkach sterylnych na pożywkach o optymalnym składzie pomaga znacząco je zintensyfikować.
Jak podkreśla nasza rozmówczyni, z hodowli nowych odmian papryki płynie wiele korzyści. Papryka bowiem ma wiele właściwości prozdrowotnych. To prawdziwa bomba witaminy C (pod tym względem porównywalna jedynie do owoców czarnej porzeczki i dzikiej róży), a dzienne zapotrzebowanie na nią jest zawarte już w połowie dużego owocu. Oprócz tego papryka zawiera beta-karoten, czyli prowitaminę A, wit. z grupy B, wit. E, kwas foliowy, potas, żelazo i magnez. Nie brak jej substancji o charakterze antyoksydacyjnym, jak np. polifenole, antocyjany i karotenoidy, które pobudzają układ odpornościowy, redukują ciśnienie krwi, obniżają poziom cholesterolu i hamują procesy starzenia organizmu.
- Warto dodać, że dzięki zawartemu w owocach papryki likopenowi, w trakcie obróbki termicznej witamina C nie ulega tak szybkiej degradacji, dlatego możemy je suszyć, sporządzać z nich pasty i przeciery, przerabiać kulinarnie na wiele różnych sposobów, choć oczywiście najlepiej jeść paprykę na surowo – dodaje dr inż. Dorota Olszewska.
We wrześniu studenci wrócą do laboratoriów
Znaczącą rolę w prowadzonych pracach badawczych odgrywają studenci – przede wszystkim biotechnologii. Procesy hodowlane poznają podczas wykładów i ćwiczeń, a następnie rozszerzają je o prace eksperymentalne w ramach pracowni inżynierskich i magisterskich.
- W sierpniu pójdziemy na zasłużone urlopy, a we wrześniu wrócimy do laboratoriów, żeby obserwować rozwój adrogenicznych zarodków i prowadzić opisy cech użytkowych naszych materiałów hodowlanych. Miejmy nadzielę, że są wśród nich nowe odmiany papryki – dodaje nasza rozmówczyni
