dr inż. maja karolina boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/auto... · 2016- 2017...
TRANSCRIPT
Załącznik 2
dr inż. Maja Karolina Boczkowska Polska Akademia Nauk
Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania Różnorodności
Biologicznej w Powsinie
AUTOREFERAT
Maja Karolina Boczkowska
2
Maja Karolina Boczkowska
3
SPIS TREŚCI
A. Dane osobowe .................................................................................................................................................................... 5
B. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe: .................................................................................................................. 5
C. Przebieg zatrudnienia .................................................................................................................................................... 6
D. Szkolenia i e-learning ..................................................................................................................................................... 6
E. Praktyki i staże .................................................................................................................................................................. 7
F. Wskazanie i opis osiągnięcia naukowego .............................................................................................................. 8
F1. Tytuł osiągnięcia naukowego ................................................................................................................................... 8
F2. Publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego ............................................................................... 8
F3. Syntetyczne omówienie osiągnięcia naukowego ............................................................................................. 9
Wstęp ...................................................................................................................................................................................... 9
Analiza zróżnicowania genetycznego form lokalnych................................................................................... 11
Porównanie zmienności form lokalnych, historycznych i współczesnych odmian owsa
zwyczajnego ..................................................................................................................................................................... 11
Analiza zróżnicowania fenotypowego i genetycznego oraz opracowanie kolekcji rdzeniowej . 13
Identyfikacja wpływu środowiska na kształtowanie się form lokalnych owsa zwyczajnego ..... 14
Najważniejsze wnioski z prac składających się na osiągnięcie naukowe ............................................. 15
G. Pozostałe osiągnięcia naukowo – badawcze ..................................................................................................... 17
G1. Pozostałe publikacje nie wchodzące w skład osiągnięcia naukowego ............................................... 17
G2. Syntetyczne omówienie pozostałych osiągnięć naukowych ................................................................... 18
Ocena zmian w strukturze populacji powstałych w skutek starzenia się nasion i ich regeneracji
polowej ............................................................................................................................................................................... 18
Charakterystyka różnorodności genetycznej roślin uprawnych .............................................................. 19
Analiza funkcji genów kodujących dehydrogenazę cytokininową (CKX) ............................................. 22
Opis stanu wiedzy na temat kompleksu telomerowego u roślin .............................................................. 23
Najważniejsze dokonania pozostałych osiągnięć naukowych ................................................................... 24
H. Podsumowanie ............................................................................................................................................................... 25
I. Literatura .......................................................................................................................................................................... 27
Maja Karolina Boczkowska
4
Maja Karolina Boczkowska
5
A. DANE OSOBOWE
Imię i nazwisko: Maja Karolina Boczkowska
Stopień naukowy: doktor
Miejsce zatrudnienia: Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania
Różnorodności Biologicznej w Powsinie
B. POSIADANE DYPLOMY, STOPNIE NAUKOWE:
2004 magister inżynier ogrodnictwa,
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Ogrodnictwa i Architektury
Krajobrazu (obecnie Wydział Ogrodnictwa, Biotechnologii i Architektury
Krajobrazu)
Praca magisterska pt. „Markery mikrosatelitarne związane z regeneracją
w kulturze in vitro żyta ozimego (Secale cereale L.) oraz loci cech ilościowych
zdolności do regeneracji”
Promotor: prof. dr hab. Monika Rakoczy Trojanowska (Katedra Genetyki,
Hodowli i Biotechnologii Roślin)
2009 doktor nauk rolniczych w zakresie ogrodnictwa
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Ogrodnictwa i Architektury
Krajobrazu (obecnie Wydział Ogrodnictwa, Biotechnologii i Architektury
Krajobrazu)
Praca doktorska pt. „Molekularna ocena zmian związanych z długotrwałym
przechowywaniem i regeneracją ziarniaków żyta (Secale cereale L.)”
Promotor: prof. dr hab. Jerzy Puchalski (Polska Akademia Nauk Ogród
Botaniczny – Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej w Powsinie)
Maja Karolina Boczkowska
6
C. PRZEBIEG ZATRUDNIENIA
2017 -
obecnie
Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania
Różnorodności Biologicznej w Powsinie, specjalista badawczo-techniczny,
adiunkt
2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy
Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych, adiunkt
2013-2016 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy,
Zakład Genomiki Funkcjonalnej, adiunkt
2009-2013 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy
Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych, inżynier, asystent,
adiunkt
2009 Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej
Polskiej Akademii Nauk, biolog
2001 Centrum Zieleni Plantman
D. SZKOLENIA I E-LEARNING
2018 Zrób to sam: praktyczne aspekty analizy danych molekularnych (Ideas4biology)
2017 Podstawy programowania dla biologów w języku Python (Ideas4biology)
Analiza i wizualizacja danych biologicznych w języku R (Ideas4biology)
Analiza i wizualizacja danych w R (LabMasters)
2016 Genome Sequencing (Bioinformatics II) ) (University of California)
Finding Hidden Messages in DNA (Bioinformatics I) (University of California)
2015 Introduction to Genetics and Evolution (Duke University)
Bioinformatic Methods II (University of Toronto)
Bioinformatic Methods I (University of Toronto)
2014 Computational Molecular Evolution (Technical University of Denmark -DTU)
2013 Plant genomics resources and phenotypic data standardisation (Uniwersytet
Adama Mickiewicza w Poznaniu)
2010 Letnia Szkoła Taksonomii (Uniwersytet Gdański)
2009 Statistica (Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego)
2008 Tissue Printing for RNA and Protein Localization in Seeds
2007 Podstawy techniki Real Time PCR i analiza ekspresji genów
Maja Karolina Boczkowska
7
E. PRAKTYKI I STAŻE
2016 Polska Federacja Hodowców Bydła i Producentów Mleka, Laboratorium
Genetyki Bydła z/s w Parzniewie (3 tygodnie) – mikromacierze DNA
2008 USDA-ARS National Center for Genetic Resource Preservation, Fort
Collins, USA - Staż naukowy finansowany z projektu USDA-ARS nr 58-
5402-4F147 (3 miesiące)
2002 G’s Marketing Ltd Great Britain, Wielka Brytania (3 miesiące)
Maja Karolina Boczkowska
8
F. WSKAZANIE I OPIS OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO
F1. TYTUŁ OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO
Charakterystyka polskich form lokalnych owsa zwyczajnego (Avena sativa L.)
na podstawie różnego typu danych źródłowych.
F2. PUBLIKACJE WCHODZĄCE W SKŁAD OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO
Lp. Publikacje naukowe (w kolejności chronologicznej)
Pkt.
MNiSW
IF
F2.1. Boczkowska M, Tarczyk E (2013) Genetic diversity among Polish
landraces of common oat (Avena sativa L.). Genetic Resources and Crop
Evolution, 60:2157-2169
(udział własny 90%: koncepcja badań oraz założenia metodyczne,
analiza ISSR, analiza statystyczna i opracowanie wyników, przygotowanie
manuskryptu)
30
1,482
F2.2. Boczkowska M, Onyśk A (2016) Unused genetic resources: a case study
of Polish common oat germplasm. Annals of Applied Biology, 161:155-
165
(udział własny 90%: koncepcja badań oraz założenia metodyczne,
współpraca w trakcie analizy ISSR, analiza statystyczna i opracowanie
wyników, przygotowanie manuskryptu)
35
2,103
F2.3. Boczkowska M, Łapiński B, Kordulasińska I, Dostatny DF, Czembor JH
(2016) Promoting the use of common oat genetic resources through
diversity analysis and core collection construction. PLoS ONE 11(12):
e0167855.
doi:10.1371/journal.pone.0167855
(udział własny 75%: koncepcja badań oraz założenia metodyczne
analizy genetycznej, analiza ISSR, analiza statystyczna i opracowanie
wyników, współpraca przy przygotowaniu manuskryptu)
35
3,057
F2.4. Boczkowska M, Żebrowski J, Nowosielski J, Kordulasińska I,
Nowosielska D, Podyma W, (2017) Environmentally-related genotypic,
phenotypic and metabolic diversity of oat (Avena sativa L.) landraces
based on 67 Polish accessions, Genetic Resources and Crop Evolution,
64: 1829–1840
(udział własny 55%: koncepcja badań oraz założenia metodyczne
analizy genetycznej metodą ISSR, analiza ISSR, analiza statystyczna
i opracowanie wyników, współpraca przy przygotowaniu manuskryptu)
30
1,264
Łączna wartość publikacji dokumentujących moje osiągniecie naukowe według punktacji
MNiSW z roku wydania wynosi 130 punktów. Sumaryczny Impact Factor w/w publikacji
wg listy Journal Citation Reports (WoS) wynosi: 7,906, a sumaryczny 5-letni IF=8,417. We
wszystkich publikacjach stanowiących osiągnięcie naukowe jestem pierwszym autorem z
udziałem od 55 do 90%.
Maja Karolina Boczkowska
9
F3. SYNTETYCZNE OMÓWIENIE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWEGO
W latach 2010 - 2013 prowadziłam prace badawcze nad zróżnicowaniem genetycznym
polskich form lokalnych owsa. Uzyskane wyniki opracowałam i opublikowałam jako cykl
czterech, powiązanych tematycznie, oryginalnych prac naukowych (F2.1 – F2.4). Uznając
te publikacje za najważniejsze osiągnięcie w mojej dotychczasowej działalności naukowej
przedkładam je jako podstawę ubiegania się o nadanie stopnia doktora habilitowanego.
WSTĘP
Owies jest zbożem o stosunkowo małym znaczeniu gospodarczym i aktualnie zajmuje
siódmą pozycję pod względem światowej produkcji. Jest to gatunek uprawiany na całym
świecie, ale większość jego produkcji znajduje się na półkuli północnej, pomiędzy
szerokościami geograficznymi 40˚ i 60˚N. W porównaniu do innych zbóż owies jest lepiej
przystosowany do uprawy na kwaśnych glebach w chłodnym i wilgotnym klimacie,
jednocześnie jest jednak wrażliwy na niedobór wody i upał podczas formowania
i dojrzewania nasion (1). W ciągu ostatniej dekady jego średnia światowa produkcja
wynosiła około 23 mln ton rocznie, a głównymi producentami są Rosja, Kanada i Polska.
W stosunku do lat sześćdziesiątych XX wieku produkcja owsa zmniejszyła się jednak
dwukrotnie. Głównym gatunkiem uprawnym jest owies zwyczajny (Avena sativa L.), lecz
oprócz niego, w niektórych rejonach świata, uprawia się jeszcze trzy inne gatunki, to jest
owies szorstki (Avena strigosa Schreb.), owies bizantyjski (Avena byzantina C. Koch.),
i owies abisyński (Avena abyssinica Hochst.). Pewnym jest, że udomowienie wszystkich
czterech gatunków owsa odbyło się niezależne (2, 3).
Światowe zasoby genowe rodzaju Avena obejmują 131 000 próbek zabezpieczonych
w 125 instytucjach głównie bankach genów zlokalizowanych w 63 krajach. Jest to ósma co
do wielkości kolekcja roślinnych zasobów genowych po pszenicy, ryżu, jęczmieniu,
kukurydzy, fasoli, sorgo i soi. Przy czym w 14 krajach przechowywanych jest ponad 80%
obiektów z czego trzy największe kolekcje znajdują się w Kanadzie (około 40 000),
Stanach Zjednoczonych (około 22 000) i Rosji (około 12 000). Łącznie dla czterech
gatunków uprawnych owsa zgromadzono około 75 000 obiektów z czego 95% stanowią
obiekty owsa zwyczajnego.
Polska kolekcja, zgromadzona przez Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych
(KCRZG) IHAR-PIB w Radzikowie, jest dziewiątą co do wielkości kolekcją rodzaju Avena na
świecie i składa się z 2 168 obiektów.
Formy lokalne czyli odmiany miejscowe to populacje roślin uprawnych, które powstały
w skutek długotrwałej uprawy na danym stanowisku i zostały ukształtowane przez presję
selekcyjną panujących tam warunków klimatycznych i glebowych, mutacje, migracje i dryf
genetyczny oraz zostały poddane selekcji zgodnej z preferencjami uprawiającej je
ludności, lecz nie mającej znamion klasycznej hodowli (4-8). W związku z tym,
charakteryzują się one wysokim poziomem zróżnicowania, a w przypadku gatunków
obcopylnych również wysokim poziomem heterozygotyczności. Struktura genetyczna tych
populacji jest dynamiczna, a jej zmiany są generowane, zarówno przez czynniki
środowiska, jak i antropogeniczne. Obecność form lokalnych jest związana z tradycyjnym,
ekstensywnym sposobem gospodarowania ziemią (8). Ze względu na obecność
Maja Karolina Boczkowska
10
w populacjach zróżnicowanych genetycznie osobników formy lokalne wykazują
odporność na lokalne patogeny, przez co spowalniają rozprzestrzenianie się chorób
i szkodników w uprawie. W efekcie tego, a także dzięki dobremu przystosowaniu się do
lokalnych warunków środowiska i podwyższonej konkurencyjności w stosunku do
chwastów, formy lokalne charakteryzują się stabilnością plonowania w różnych latach.
Formy lokalne stanowią również istotną część wiedzy tradycyjnej i historii lokalnych
społeczności. Poza wartością rolniczą i kulturową, formy lokalne stanowią również cenne
i potencjalnie łatwe do wykorzystania źródło „nowej” – dotychczas nie wykorzystywanej
zmienności genetycznej dla hodowli twórczej. Współczesne odmiany są jednorodne, lub
prawie jednorodne, pod względem genetycznym i wzajemnie blisko spokrewnione, gdyż
wywodzą się z niewielkiej puli genotypów inicjalnych. Konsekwencją tego jest stosunkowo
wąska pula genowa współczesnych odmian, która warunkuje równie wąską zmienność
fenotypową. Formy lokalne, jako bardziej prymitywne i niepoddane procesowi hodowli
stanowią stosunkowo dobre źródło zmienności genetycznej ze względu na brak barier
krzyżowalności i mniejszy udział cech niekorzystnych, z jakimi mamy do czynienia
w przypadku dzikich gatunków pokrewnych roślinom użytkowym. Jednak, aby efektywnie
wykorzystać ich potencjał konieczne jest poznanie i ocena ich cech użytkowych oraz
długotrwały proces hodowli wstępnej. Te dwa czynniki w istotny sposób zniechęcają
hodowców do włączenia form lokalnych do programów hodowlanych.
W Polsce, uwarunkowania historyczne i gospodarcze pozwoliły na wyjątkowo długi okres
uprawy form lokalnych zbóż, w tym również owsa. Było to możliwe dzięki znaczącemu
rozdrobnieniu gospodarstw i ekstensywnej uprawie roli. W efekcie odmiany miejscowe
zbóż występowały w aktywnej uprawie w Polsce nawet pod koniec XX wieku. Tak długi
okres występowania w uprawie, czyli w warunkach in situ umożliwił zgromadzenie
unikatowej kolekcji form lokalnych roślin uprawnych, przez co bioróżnorodność
ekosystemu rolniczego z terenu Polski została w znacznym stopniu zachowana.
W momencie, w którym rozpoczynałam badania dotyczące zmienności genetycznej
polskiej kolekcji owsa, wiedza na temat zróżnicowania zasobów genowych tego gatunku
była stosunkowo niewielka. Doniesienia naukowe zawierały informację o zróżnicowaniu
genetycznym kanadyjskiej kolekcji owsa uprawnego na podstawie jakościowych cech
morfologicznych (9). Jedynie dla niewielkiej części tej kolekcji dostępne były dane
genetyczne uzyskane metodą markerów molekularnych typu AFLP (Amplified Fragments
Length Polymorphism) (10, 11). W obrębie polskiej kolekcji wykonana została
charakterystyka morfologiczna i genotypowa (AFLP) dla 68 form lokalnych pochodzących
z terytorium Polski (12). W powyższych pracach brak jest jednak spójnej, jednorodnej
analizy wszystkich dostępnych danych. Rozpoczęcie systematycznych analiz
genetycznych, które krok po kroku opisywały zróżnicowanie zgromadzonej kolekcji oraz
analiza uzyskanych wyników w połączeniu z jak najszerszym spektrum danych innego
typu np. morfologicznych, fenologicznych, użytkowych, środowiskowych itd. było
nieodzowne dla aktywizacji zgromadzonych zasobów genowych. Pełna charakterystyka
zgromadzonych kolekcji jest kluczowym warunkiem pozyskania zainteresowania
hodowców i naukowców. Jednocześnie wyniki analiz genetycznych stały się podstawą
uporządkowania i efektywnego zarządzania przechowanymi zasobami genetycznymi.
Maja Karolina Boczkowska
11
ANALIZA ZRÓŻNICOWANIA GENETYCZNEGO FORM LOKALNYCH
Boczkowska M, Tarczyk E (2013) Genetic diversity among Polish landraces of common oat (Avena
sativa L.). Genetic Resources and Crop Evolution, 60:2157-2169
W pierwszym etapie badań skupiono się na określeniu poziomu zmienności form
lokalnych pochodzących z terenu Polski. W badaniach wykorzystane zostało 67 obiektów,
które podsiadały wstępny opis morfologiczny i genetyczny (12) oraz kompletne dane
paszportowe dotyczące lokalizacji miejsca zbioru. Głównym celem było wykorzystanie
markerów mikrosatelitarnych ISSR (Inter Simple Sequence Repeats) do oceny dystansu
genetycznego między obiektami oraz stwierdzenie czy istnieje związek między
polimorfizmem DNA, a niektórymi cechami morfologicznymi. Markery ISSR były już
wcześniej z powodzeniem stosowane w analizach zmienności genetycznej w obrębie
rodzaju Avena (13-16). W prezentowanej pracy zastosowane zostało nowatorskie
podejście metodyczne tj. startery ISSR zostały wyznakowane fluorochromami, a produkty
reakcji PCR rozdzielano i wizualizowano w sekwenatorze kapilarnym Genetic Analyzer
3130XL. Takie rozwiązanie analityczne pozwoliło na znaczną poprawę wydajności
i powtarzalności reakcji i dzięki temu dla ośmiu starterów uzyskanych zostało łącznie 895
fragmentów DNA. Analiza wyników wykazała, że dystans genetyczny między obiektami
obliczony przy pomocy współczynnika Dice’a wynosił od 0.09 do 0.37, jednak nie był on
skorelowany z dystansem geograficznym akcesji. Grupowanie obiektów metodą UPGMA
wykazało obecność trzech głównych klastrów analizowanych akcesji. Wyniki te
potwierdziła również analiza głównych współrzędnych. (PCoA) W sposobie grupowania
obiektów można odnaleźć powiązanie zmienności genetycznej z kolorem plewy.
Wyróżnione zostały dwie skrajne grupy, w których dominowały obiekty o żółtej lub białej
barwie plewy. W trzeciej, środkowej grupie znalazły się formy lokalne zarówno o białej jak
i żółtej barwie plewy. Co istotne, grupowanie nie wykazało związku z odmianą botaniczną,
choć jednym z kluczowych parametrów determinujących przynależność do konkretnej
odmiany botanicznej jest właśnie barwa plewy. Należy zwrócić uwagę, że obiekty
wykazujące odrębność genetyczną w znaczącej większości były złożone z osobników
o białej barwie plewy. Występował natomiast słaby związek między dystansem
genetycznym i różnicą w wysokości nad poziom morza miejsc pochodzenia form lokalnych
oraz silnie z nią powiązanymi średnią roczną temperaturą i ilością opadów.
W powyższej pracy, polimorfizm markerów ISSR został po raz pierwszy
wykorzystany do opisu kolekcji zasobów genowych owsa. Analizy te zainicjowały
również, prowadzony przez kilka kolejnych lat, cykl badań dotyczący zróżnicowania
Polskiej kolekcji owsa, w którym wyniki analiz genetycznych były omawiane
w szerokim kontekście dostępnych informacji różnego typu.
PORÓWNANIE ZMIENNOŚCI FORM LOKALNYCH, HISTORYCZNYCH
I WSPÓŁCZESNYCH ODMIAN OWSA ZWYCZAJNEGO
Boczkowska M, Onyśk A (2016) Unused genetic resources: a case study of Polish common oat
germplasm. Annals of Applied Biology, 161:155-165
Kolejnym etapem badań było porównanie puli genowej starych źródeł zmienności – form
lokalnych i odmian wyhodowanych w okresie przed II wojną światową ze współczesnymi,
polskimi i europejskimi odmianami. Wyniki tej analizy miały udzielić odpowiedzi na trzy
Maja Karolina Boczkowska
12
podstawowe pytania: jak bogata jest polska pula genowa owsa zwyczajnego?, czy
charakteryzuje się ona strukturą genetyczną? i na ile struktura ta jest wyraźna? Do badań
wytypowane zostały trzy grupy obiektów o porównywalnej liczebności, tj. 23 historyczne
odmiany, 19 form lokalnych i 17 współczesnych odmian owsa. Analiza opierała się na
opracowanej we wcześniejszym eksperymencie metodyce znakowanych markerów ISSR.
Istotne jest, że analizę genetyczną wykonano na pojedynczych roślinach - każdy
obiekt reprezentowały 24 osobniki. Dzięki temu możliwe było określenie poziomu
zmienności w obrębie badanych obiektów.
Formy lokalne owsa okazały się zbiorami wielu zróżnicowanych genotypów w efekcie
czego wartość współczynnika zróżnicowania wewnętrznego była wysoka. Co więcej,
badana grupa 19 form lokalnych charakteryzowała się również najbogatszą pulą genową.
W porównaniu ze współczesnymi odmianami, wartości współczynnika zróżnicowania
wewnętrznego badanych form lokalnych były dwu- i trzykrotnie wyższe. Stare odmiany
charakteryzowały się pośrednimi wartościami zróżnicowania genetycznego, a ich pula
genowa była stosunkowo wąska i całkowicie odrębna od współczesnych polskich odmian.
Zaskakującym wynikiem była również ich odrębność od przebadanych form lokalnych, co
wskazywałoby na niedostateczne zabezpieczenie zmienności genetycznej starych źródeł
zmienności owsa zwyczajnego uprawianych na terenie Polski w postaci form lokalnych.
Współczesne odmiany wykazywały pewne podobieństwo do analizowanych form
lokalnych, mimo to rozgraniczenie między tymi pulami genowymi było jednak widoczne.
Zestawienie starych i współczesnych odmian oraz form lokalnych pozwoliło
zidentyfikować obiekty błędnie zakwalifikowane jako formy lokalne. Spośród 19
uwzględnionych w tej analizie obiektów trzy wykazywały istotne podobieństwo ze
starymi odmianami, choć utraciły one integralność genetyczną. Dwa kolejne obiekty ze
względu na obecność i wysoką frekwencję alleli charakterystycznych dla współczesnych
odmian, które nie występowały w puli genowej form lokalnych, są prawdopodobnie
mieszaniną nasion nowoczesnych odmian i lokalnie uprawianych form owsa. Formy
lokalne zgromadzone w banku genów pochodzą głównie z ekspedycji terenowych,
a podstawą ich klasyfikacji jest wywiad przeprowadzony z uprawiającym je rolnikiem.
Z tego powodu ich błędne opisanie często zdarzające się w kolekcjach banków genów, jest
bardzo prawdopodobne. Dlatego badania molekularne stanowią właściwie jedyny sposób
weryfikacji zgromadzonych obiektów, co potwierdziły prezentowane badania.
W powyższej pracy po raz pierwszy zaprezentowano zróżnicowanie genetyczne
osobników wchodzących w skład populacji roślin uprawianych jako form lokalna,
historycznych i współczesnych odmian. Takie podejście do analizy zasobów
genowych roślin użytkowych jest unikatowe w skali świata ze względu na wysoką
praco- i kosztochłonność badań molekularnych.
Maja Karolina Boczkowska
13
ANALIZA ZRÓŻNICOWANIA FENOTYPOWEGO I GENETYCZNEGO ORAZ
OPRACOWANIE KOLEKCJI RDZENIOWEJ
Boczkowska M, Łapiński B, Kordulasińska I, Dostatny DF, Czembor JH (2016) Promoting the use of
common oat genetic resources through diversity analysis and core collection construction. PLoS ONE
11(12): e0167855. doi:10.1371/journal.pone.0167855
Wyniki uzyskane we wcześniejszej analizie stały się inspiracją wykonania dokładnej analiz
całej kolekcji polskich form lokalnych owsa zgromadzonej w KCRZG. Celami nadrzędnymi
tych badań było wydzielenie kolekcji rdzeniowej (ang. core collection) polskich form
lokalnych owsa oraz wytypowanie akcesji potencjalnie użytecznych w programach
hodowlanych. Analizę przeprowadzono na 2184 osobnikach pochodzących z 91 obiektów,
w tym trzech, które we wcześniejszej analizie zostały zidentyfikowane jako stare odmiany.
Tak jak poprzednio wykorzystane zostały markery typu ISSR i wysokorozdzielczy rozdział
produktów reakcji PCR w sekwenatorze kapilarnym. Ponadto użyte zostały wyniki
wieloletnich obserwacji polowych cech użytkowych, tj. agronomicznych
i morfologicznych, które są dostępne poprzez bazę danych EGISET. Zróżnicowanie
genotypowe kolekcji określono na podstawie 1520 loci ISSR, a fenotypowe na podstawie
ośmiu cech morfologicznych, fenologicznych i użytkowych: wysokości rośliny, daty
wiechowania, liczby dni do dojrzałości, podatności na wyleganie, odporności na
mączniaka pospolitego i rdzę koronowa oraz masy tysiąca ziaren a także plonu ziarna
z poletka.
Współczynnik genetycznego zróżnicowania wewnętrz akcesji wg. Nei’a mieścił się
w przedziale od 0,17 do 0,31. Tak jak we wcześniejszym badaniu, wysoka zmienność
wewnątrz obiektów wskazuje, że formy lokalne złożone są ze znacznej liczby
zróżnicowanych genotypów. Poziom zmienności wewnętrznej był specyficzny dla obiektu
i nie wykazywał istotnego związku ani z czasem uprawy, ani z rejonem pochodzenia formy
lokalnej. Wyniki analiza wariancji molekularnej (AMOVA) wykazują, że zróżnicowanie
między obiektami było wyższe, niż w ich obrębie. Jednak całkowity poziom zmienności
kolekcji form lokalnych owsa był niższy od zakładanego. W chwili obecnej, na podstawie
posiadanych wyników, nie można jednak jednoznacznie stwierdzić na ile oznaczony
poziom genetycznej zmienności wewnętrznej reprezentuje oryginalne zróżnicowanie
genetyczne form lokalnych i czy w trakcie pobierania próbki nasion do banku genów i ich
późniejszej reprodukcji i regeneracji nie doszło do wystąpienia dryfu genetycznego
w akcesjach. Na podstawie wyników analizy głównych współrzędnych (PCoA) i analizy
struktury populacji za pomocą algorytmu Bayes’a zidentyfikowano obecność dwóch
wyraźnych grup obiektów. W mniejszej poza trzema akcesjami, które we wcześniejszym
badaniu zidentyfikowane zostały jako stare odmiany, znalazło się jeszcze pięć obiektów.
Najprawdopodobniej one również zostały błędnie zaklasyfikowane jako formy lokalne.
Na podstawie danych wieloletnich dla ośmiu cech o charakterze użytkowym, określono
poziom zróżnicowania fenotypowego kolekcji. Poziom zmienności badanych cech był
największy w przypadku plonu ziarna z poletka, a najmniejszy dla odporności na
obserwowane patogeny. Tylko kilka obiektów wykazywało porażenie patogenami
w średnim stopniu, reszta zaś była całkowicie odporna. Grupowanie hierarchiczne metodą
Ward’a na podstawie współczynnika podobieństwa Gower’a wyróżniło trzy główne
klastry o wyraźnej strukturze niższego rzędu. W pierwszym znalazły się obiekty
Maja Karolina Boczkowska
14
o wysokim plonie a w trzecim wczesne i o niskiej masie tysiąca ziaren. Druga grupa
zawierała obiekty o pośrednich wartościach cech. Analiza głównych składowych (PCA)
wykazała korelację pierwszej składowej z plonem, masą tysiąca ziaren i datą
wiechowania, drugiej zaś z podatnością na wyleganie, odpornością na porażenie rdzą
koronową oraz liczbą dni do dojrzałości. Jednak na wykresie pierwszej i drugiej głównej
składowej nie dało się wyróżnić grup wydzielonych przez analizę hierarchiczną, a jedynie
pewną odrębność pojedynczych obiektów. Analiza korelacji wykazała istotny związek
między masą tysiąca ziaren a plonem, datą wiechowania, wysokością rośliny i odpornością
na rdzę koronową. Co ciekawe, jedynie słaba korelacja występowała między wysokością
rośliny a podatnością na wyleganie. Przy użyciu narzędzi statystycznych nie udało się
jednak wykazać istotnego związku między zmiennością genetyczną i fenotypową. Brak
tego typu zależności opisali też Winkler i in. (17).
Na podstawie wyników analizy fenotypu i genotypu zostało wytypowanych 21 obiektów,
które powinny utworzyć kolekcję rdzeniową jako pokrywającą całkowicie zmienność
występującą w polskich formach lokalnych owsa. Jest to pierwsza kolekcja rdzeniowa
polskich zasobów genowych roślin rolniczych. Udało się również wytypować formy
lokalne, które mogą być wykorzystane w programach hodowlanych jako cenne źródło
„nowej” zmienności genetycznej lub zostać objęte programem ochrony in situ, z którego
płynęłaby obopólna korzyść dla rolników i badaczy.
IDENTYFIKACJA WPŁYWU ŚRODOWISKA NA KSZTAŁTOWANIE SIĘ FORM
LOKALNYCH OWSA ZWYCZAJNEGO
Boczkowska M, Żebrowski J, Nowosielski J, Kordulasińska I, Nowosielska D, Podyma W, (2017)
Environmentally-related genotypic, phenotypic and metabolic diversity of oat (Avena sativa L.)
landraces based on 67 Polish accessions, Genetic Resources and Crop Evolution, 64: 1829–1840
W ostatnim etapie badań skupiono się na założeniu, że formy lokalne podlegają presji
selekcyjnej środowiska, w którym powstały. Wykorzystany został zestaw 67 obiektów dla
których dysponowano pełnymi danymi paszportowymi, w których poza koordynatami
geograficznymi znajdowały się również informacje klimatyczne o średniej rocznej
temperaturze i sumie opadów w miejscu zbioru. W celu określenia wpływu środowiska na
formowanie się odmian miejscowych wykorzystano wszystkie dostępne dane
zgromadzone dla badanego zestawu akcesji. Zestaw danych obejmował dane genetyczne
uzyskane metodą markerów molekularnych AFLP i ISSR, fenotypowe (morfologiczne
i użytkowe) oraz metaboliczne pochodzące ze spektroskopii FTIR (Fourier transform
infrared spectroscopy). Surowe wyniki zostały poddane wielopoziomowej, szczegółowej
analizie statystycznej. Dzięki temu uzyskano pełny obraz rzeczywistego zróżnicowania
badanych obiektów oraz oceniono zgodność wyników uzyskiwanych w poszczególnych
typach doświadczeń.
Zestawienie wyników ze wszystkich analiz wykazało, że formy lokalne pozyskane z tej
samej lub sąsiadującej lokalizacji charakteryzowały się bardzo podobną morfologią
i składem lipidów, a jednocześnie wykazywały odrębność genetyczną i metaboliczną na
poziomie białek oraz były zróżnicowane pod względem cech użytkowych. Wysokość nad
poziomem morza w istotny sposób wpływała na bogactwo genotypów, fenotypów oraz
zmienność na poziomie metabolomu. Istotny wydaje się fakt, iż wraz ze wzrostem
wysokości malała zmienność genetyczna i fenotypowa, a rosła zmienność w obrębie
Maja Karolina Boczkowska
15
metabolomu. Otrzymane wyniki z jednej strony pokazują selekcyjną presję środowiska,
a z drugiej ukierunkowane działanie rolników przez preferowanie konkretnych
morfotypów w poszczególnych regionach np. odmiany miejscowe o białej barwie plewy
pochodziły głownie z rejonów górskich. Na podstawie wyników analizy genetycznej
stwierdzono też zróżnicowane, pierwotne pochodzenie materiałów uprawianych na
danych terenach. Co więcej rolnicy zachowywali możliwą „czystość genetyczną” swoich
nasion nie mieszając ze sobą poszczególnych odmian miejscowych.
Wśród wykorzystanych w badaniach metod znalazła się również spektroskopia FTIR.
W prezentowanej pracy, po raz pierwszy wykorzystano tę technikę do opisu
poziomu zmienności zasobów genowych owsa. Spektroskopia FTIR okazała się być
obiecującym narzędziem do tego typu badań. Poziom zróżnicowania wykryty przy pomocy
tej techniki był znacząco wyższy niż w przypadku pozostałych, standardowych metod
opisu zmienności. Wykorzystanie w badaniach materiału, który został zreprodukowany
w tym samym czasie i miejscu, pozwoliło na ocenę rzeczywistej zmienności obiektów na
poziomie metabolitów. Istotne jest, że choć całkowita zmienność w obrębie frakcji
lipidowej była zdecydowanie wyższa od tej obserwowanej we frakcji białkowej, to była
ona słabiej modulowana przez czynniki środowiska.
Wykorzystanie ogólnej analizy Prokrusta pozwoliło uzyskać konsensusową
konfigurację dla wszystkich wykonanych analiz. Wykazała ona, że markery AFLP
i analiza cech użytecznych agronomicznie generowały wyniki odbiegające od pozostałych.
Wykres w przestrzeni dwuwymiarowej na podstawie składowych głównych nie ukazał
obecności wyraźnie wydzielonych grup. Wnikliwa analiza pozwoliła jednak na
stwierdzenie separacji przestrzennej form lokalnych ze względu na wysokość plonowania
i średnią roczną temperaturę w miejscu zbioru. Obserwacje te potwierdziły wyniki analizy
redundancji.
W prezentowanej pracy w unikatowy sposób wykorzystano różnorodne dane
zgromadzone dla grupy 67 obiektów owsa aby opisać zmienność genetyczną. Dotychczas
nie ukazała się żadna praca dotycząca zasobów genowych roślin rolniczych,
w której zagadnienie zróżnicowania byłoby traktowane w tak kompleksowy sposób.
NAJWAŻNIEJSZE WNIOSKI Z PRAC SKŁADAJĄCYCH SIĘ NA OSIĄGNIĘCIE
NAUKOWE
Wszelkie działania w zakresie zachowania zasobów genowych wymagają charakterystyki
różnorodności, która jest obecna zarówno w pulach genowych, jak i w bankach genów.
Genetyka molekularna odgrywa istotną rolę w wielu aspektach konserwatorskich, takich
jak charakterystyka zasobów genowych na potrzeby udoskonalenia ich gromadzenia,
utrzymania i wykorzystania. Przedłożony cykl powiązanych tematycznie publikacji
stanowi istotny merytorycznie wkład w stan wiedzy dotyczącej zróżnicowania
genetycznego polskich form lokalnych owsa zwyczajnego w aspekcie ich wykorzystania
w hodowli i poprawy zarządzania obiektami zgromadzonymi w banku genów. Na
szczególne podkreślenie zasługuje fakt, iż w badaniach w ramach samodzielnie
przygotowanego programu wykorzystano unikatowe materiały roślinne, co pozwoliło
uzyskać wyniki o szczególnej wartości naukowej.
Maja Karolina Boczkowska
16
Na podstawie przeprowadzonych badań można sformułować następujące wnioski:
1) Stwierdzono, że pula genowa polskich form lokalnych jest istotnie bogatsza od
współcześnie uprawianych polskich odmian.
2) Wewnętrzne zróżnicowanie form lokalnych jest wysokie, a ich pule genowe nie
charakteryzują się odrębnością i przenikają się w różnym stopniu.
3) W bazie danych zasobów genowych zdarzają się obiekty błędnie zakwalifikowane
jako formy lokalne, a badania molekularne stanowię jedyny efektywny sposób
weryfikacji informacji o zgromadzonych w trakcie ekspedycji terenowych
obiektach.
4) Analiza populacji pojedynczych osobników lepiej odzwierciedla złożoność
i wzajemne relacje w obrębie puli genowej niż analiza prób zbiorczych, jednak
warunkiem koniecznym jest jednoczesne przeanalizowanie wielu osobników
z każdej akcesji.
5) Spektroskopia FTIR jest narzędziem o dużym potencjale w analizie różnorodności
zasobów genowych roślin, jednak koniecznym warunkiem jej wykorzystania jest
posiadanie materiału uzyskanego z jednoczesnego wysiewu w tej samej lokalizacji.
6) Warunki środowiska, panujące w miejscu powstania formy lokalnej, w istotny
sposób kształtują jej genotyp i w konsekwencji jej fenotyp również na poziomie
metabolitów. W przypadku form lokalnych owsa największy wpływ miała średnia
roczna temperatura w miejscu pochodzenia.
7) Na kształtowanie zmienności form lokalnych owsa istotny wpływ miały również
preferencje doboru materiału siewnego przez rolników. Przejawem tego było
wybieranie konkretnych morfotypów w poszczególnych regionach uprawy
w Polsce.
8) Rzeczywistą różnorodność akcesji w najbardziej wiarygodny sposób oddaje
jednoczesna analiza wielu typów danych opisujących zasoby genowe.
Maja Karolina Boczkowska
17
G. POZOSTAŁE OSIĄGNIĘCIA NAUKOWO – BADAWCZE
G1. POZOSTAŁE PUBLIKACJE NIE WCHODZĄCE W SKŁAD OSIĄGNIĘCIA
NAUKOWEGO
Lp. Publikacje naukowe (w kolejności chronologicznej)
Pkt.
MNiSW
IF
G1.1 Boczkowska M, Niedzielski M, Puchalski J, 2007, Molecular studies on
seed ageing effects in relation to long-term storage of rye seeds.
Vorträge für Pflanzenzüchtung, 71:270-272
0
0
G1.2 Boczkowska M, Puchalski J, 2008, Molecular studies on the changes in
the genetic composition in gene bank accessions after long term
storage of rye seeds, Polish Journal of Natural Sciences, Supp. 5:262-
263
2
0
G1.3 Boczkowska M, Puchalski J, 2012, SSR studies of genetic changes in
relation to long-term storage and field regeneration of rye (Scale
cereale L.) seeds. Seed Science and Technology, 40, 63- 72
20
0,704
G1.4 Boczkowska M, Bulińska-Radomska Z, Nowosielski J, 2012, AFLP
analysis of genetic diversity in five accessions of Polish runner bean
(Phaseolus coccineus L.). Genetic Resources and Crop Evolution, 59:
473-478
30
1,593
G1.5 Boczkowska M, Puchalski J, 2012, Telomery i telomeraza
w komórkach roślinnych, Kosmos, 61: 587-596
4
0
G1.6 Boczkowska M, Nowosielski J, Nowosielska D, Podyma W, 2014,
Assessing genetic diversity in 23 early Polish oat cultivars based on
molecular and morphological studies. Genetic Resources and Crop
Evolution, 61:927-941
30
1,461
G1.7 Zalewski W, Gasparis S, Boczkowska M, Rajchel IK, Kała M, Orczyk W,
Nadolska-Orczyk A, 2014, Expression patterns of HvCKX genes indicate
their role in growth and reproductive development of barley. PloS
ONE, doi:10.1371/journal.pone.0115729
40
3,234
G1.8 Góral T, Stuper-Szablewska K, Buśko M, Boczkowska M, Walentyn-
Góral D, Wiśniewska H, Perkowski J, 2015, Relationships between
Genetic Diversity and Fusarium Toxin Profiles of Winter Wheat
Cultivars. Plant Pathology Journal, 31:226-244
25
0,920
G1.9 Boczkowska M, Harasimiuk M, Onyśk A, 2015, Studies on genetic
variation within old Polish cultivars of common oat. Cereal Research
Communications, 43:12-21
15
0,528
G1.10 Boczkowska M, Podyma W, Łapiński B, 2016, Oat, w Singh, M. & Upadhyaya, H. (ed.) Genetic and Genomic Resources for Grain Cereals Improvement. Elsevier Academic Press, 159–225
5
0
Maja Karolina Boczkowska
18
G1.11 Podyma W, Boczkowska M, Wolko B, Dostatny DF, 2017, Morphological,
isoenzymatic and ISSRs based description of diversity of eight sand oat
(Avena strigosa Schreb.) landraces. Genetic Resources and Crop Evolution,
64: 1661–1674
30
1,294
G1.12 Onyśk A, Boczkowska M, 2017, M13-tailed Simple Sequence Repeat
(SSR) markers in studies of genetic diversity and population structure of
common oat germplasm. w: Gasparis S. (ed) Oat, Methods in Molecular
Biology Volume 1536, Springer, 159-168
5
0
G2. SYNTETYCZNE OMÓWIENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH
Pracę naukową rozpoczęłam podczas studiów na kierunku Ogrodnictwo w Szkole Głównej
Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. W katedrze Genetyki Hodowli i Biotechnologii
Roślin pod kierunkiem prof. dr hab. Moniki Rakoczy-Trojanowskiej wykonałam pracę
magisterską dotyczącą mapowania loci warunkujących reakcję niedojrzałych zarodków
żyta w kulturach in vitro. Do mapowania wykorzystane zostały markery mikrosatelitarne
SSR (Simple Sequence Repeats). Wynik tej pracy zostały zaprezentowane na Polskim
Kongresie Genetyki (C2.1 Załącznik 7). W pracy doktorskiej wykonywanej w Ogrodzie
Botanicznym – Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej PAN podjęłam tematykę
zmian w strukturze genetycznej populacji generowanych przez długotrwałe
przechowywanie nasion i związaną z tym utratą żywotności oraz zmian wynikających z
regeneracji polowej nasion. Badania te prowadziłam pod kierunkiem prof. dr hab. Jerzego
Puchalskiego (G1.1, G1.2 i G1.3). Dotyczyły one kluczowych aspektów funkcjonowania
banku genów, czyli spadku żywotności nasion w trakcie przechowywania i zmian
powstających w trakcie odnawiania nasion poprzez polową regenerację. Moim obiektem
doświadczalnym były nasiona żyta zwyczajnego (Secale cereale L.), które ze względu na
bardzo szybką utratę żywotności jest uważane za modelowy gatunek w badaniach
procesów starzenia się nasion.
OCENA ZMIAN W STRUKTURZE POPULACJI POWSTAŁYCH W SKUTEK
STARZENIA SIĘ NASION I ICH REGENERACJI POLOWEJ
Boczkowska M, Niedzielski M, Puchalski J, 2007, Molecular studies on seed ageing effects in relation to
long-term storage of rye seeds. Vorträge für Pflanzenzüchtung, 71:270-272
Boczkowska M, Puchalski J, 2008, Molecular studies on the changes in the genetic composition in gene
bank accessions after long term storage of rye seeds, Polish Journal of Natural Sciences, Supp. 5:262-
263
Boczkowska M, Puchalski J, 2012, SSR studies of genetic changes in relation to long-term storage and
field regeneration of rye (Scale cereale L.) seeds. Seed Science and Technology, 40, 63- 72
Unikatowy materiał badawczy, jakim były nasiona żyta odmiany Dańkowskie Złote, które
w skutek przechowywania przez 25 lat w różnym stopniu utraciły żywotność (9% - 71%)
poddano analizie genetycznej. Wykonano ocenę wpływu procesu starzenia się nasion na
zmienność genetyczną populacji i jej stabilność. Ponadto analizie poddano również
materiał uzyskany w drodze regeneracji polowej materiałów po długotrwałym
przechowywaniu. Zmiany na poziomie struktury populacji śledzono przy użyciu
markerów SSR. Wyniki analiz wskazywały na wyraźne wyodrębnienie się próbki
Maja Karolina Boczkowska
19
o najniższej żywotności i jednoczesny wzrost jest jej homozygotyczności. Każda kolejna
regeneracja polowa materiału o niskiej żywotności powodowała zaś wzrost dystansu
genetycznego w stosunku do próbki wyjściowej. Obserwowany wzrost zmienności między
próbkami po pierwszej regeneracji polowej był nietrwały i zanikał po kolejnym cyklu
regeneracji. Wynikał on bezpośrednio z obcopylności żyta i losowej segregacji alleli.
CHARAKTERYSTYKA RÓŻNORODNOŚCI GENETYCZNEJ ROŚLIN
UPRAWNYCH
Po zakończeniu studiów doktoranckich podjęłam pracę w Krajowym Centrum Zasobów
Genowych Roślin w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – PIB w Radzikowie. W tym
czasie zajmowałam się tematyką różnorodności zasobów genowych roślin uprawnych.
Prowadzone przeze mnie badania dotyczyły fasoli wielokwiatowej, owsa zwyczajnego,
owsa szorstkiego i pszenicy zwyczajnej (G1.4, G1.6, G1.8, G1.9, G1.10, G1.11, G1.12).
FASOLA WIELOKWIATOWA (PHASEOLUS COCCINEUS L.)
Boczkowska M, Bulińska-Radomska Z, Nowosielski J, 2012, AFLP analysis of genetic diversity in five
accessions of Polish runner bean (Phaseolus coccineus L.). Genetic Resources and Crop Evolution, 59:
473-478
Przy pomocy markerów AFLP przeanalizowane zostały dwie komercyjne odmiany i trzy
formy lokalne. Każdy obiekt reprezentowany był przez 15 osobników. Celem było opisanie
poziomu i struktury zmienności genetycznej tego materiału w kontekście potencjalnej
użyteczności form lokalnych dla hodowli. W ramach opracowania wyników obliczony
został dystans genetyczny, wariancja molekularną (AMOVA) oraz wykonana została
analiza głównych współrzędnych (PCoA). Otrzymane wyniki wskazywały, że zmienność
w obrębie badanych odmian komercyjnych jest porównywalna z tą występującą
w formach lokalnych co sugeruje, że proces hodowlany prowadzący do ich powstania był
raczej umiarkowany. Niska wartość dystansu genetycznego między obiektami wskazuje
zaś na wykorzystanie w hodowli rodzimie występującej puli genowej. Niska różnorodność
genetyczna może wskazywać na zawężenie puli genowej P. coccineus w Polsce, do którego
mogło dojść w trakcie rozprzestrzeniania się terenu uprawy w kierunku północnym.
OWIES ZWYCZAJNY (AVENA SATIVA L.)
Boczkowska M, Nowosielski J, Nowosielska D, Podyma W, 2014, Assessing genetic diversity in 23 early
Polish oat cultivars based on molecular and morphological studies. Genetic Resources and Crop
Evolution, 61:927-941
Boczkowska M, Harasimiuk M, Onyśk A, 2015, Studies on genetic variation within old Polish cultivars
of common oat. Cereal Research Communications, 43:12-21
Onyśk A, Boczkowska M, 2017, M13-tailed Simple Sequence Repeat (SSR) markers in studies of genetic
diversity and population structure of common oat germplasm. w: Gasparis S. (ed) Oat, Methods in
Molecular Biology Volume 1536, Springer, 159-168
Poza formami lokalnymi owsa zwyczajnego, które zostały omówione szczegółowo
w opisie osiągnięcia naukowego, badaniami objęta została również pula genowa polskich
odmian wyhodowanych przed II Wojną Światową. W pierwszej kolejności wykonana
została analiza zróżnicowania genetycznego 23 odmian (G1.6). Wykorzystane zostały
Maja Karolina Boczkowska
20
dostępne wyniki badań genetycznych wykonanych techniką AFLP i RAPD oraz opis
morfologiczny. Ponadto wykonana została analiza przy użyciu markerów ISSR. Analiza
statystyczna całości wyników wykazała, że markery ISSR w najwyższym stopniu
wykrywały polimorfizm genetyczny w badanym materiale i jako jedyne wykazywały
istotną korelację z cechami morfologicznymi. Wartość współczynnika zróżnicowania
wykazała, że pula genowa zachowanych odmian historycznych jest raczej wąska.
Grupowanie otrzymane, zarówno metodą UPGMA, jak i poprzez analizę głównych
współrzędnych, nie wykazało związku ani z czasem wyhodowania, ani morfotypem. Część
zmienność morfologicznej, która zachowała się w historycznych odmianach nie występuje
ani we współczesnych odmianach, ani nie zachowała się w kolekcji polskich form
lokalnych (18).
Kolejnym etapem badań było wykonanie oceny zmienności wewnątrz historycznych
odmian (G1.9). Analiza obejmowała 24 pojedyncze rośliny z każdej odmiany. Analiza
genetyczna wykorzystywała loci zlokalizowane między sekwencjami mikrosatelitarnymi –
ISSR. Uzyskane wyniki potwierdziły niewielką zmienność tej kolekcji. Może to wskazywać,
że wyjściowa pula genowa występująca na terenie Polski w okresie przedwojennym była
stosunkowo wąska lub że bezpowrotnie utracono znaczną część zmienności genetycznej
historycznych odmian wskutek niezachowania się reszty odmian z tamtego okresu do
naszych czasów. Historyczne odmiany charakteryzowały się pośrednią wartością
zróżnicowania wewnętrznego – było ono istotnie niższe niż u dołączonej do analizy
polskiej formy lokalnej i istotnie wyższe niż u odmiany współczesnej. Wszystkie
przebadane odmiany zachowały integralność genetyczną, co wskazuje na prawidłowe
przeprowadzenie procedur w trakcie przechowywania i regeneracji nasion w banku
genów.
Równolegle prowadzone były prace dotyczące opracowania dla owsa metodyki
pozwalającej na znaczne obniżenie kosztów wykonania analizy genetycznej przy użyciu
markerów SSR, przy jednoczesnym zachowaniu ich kodominującego charakteru.
Metodyka ta została włączona do monografii „Oat”, która ukazała się w 2017 roku w serii
„Methods in Molecular Biology’ (G1.12). Dzięki zastosowaniu starterów wydłużonych
o uniwersalną sekwencję M13 i komplementarnych do niej wyznakowanych starterów
M13, koszty analizy zostały istotnie obniżone. W tak zoptymalizowanej metodyce
znakowane fluorochromami są jedynie 4 startery M13, a nie po jednym starterze z każdej
pary SSR. Co więcej uniwersalne startery M13 mogą być wykorzystywane w analizie
innych gatunków, a markery SSR, wykazujące wysoką specyficzność gatunkową,
w klasycznej procedurze musza być każdorazowo syntetyzowane i znakowane od nowa.
Oprócz opisu samej metodyki wykonania analizy w rozdziale został zmieszczony protokół
analizy danych genetycznych pod kątem opisu struktury populacji i zróżnicowania
genetycznego. Opisana metodyka została wykorzystana do analizy historycznych odmian
owsa zwyczajnego, ale wyniki te nie zostały jeszcze opublikowane.
Maja Karolina Boczkowska
21
OWIES SZORSTKI (AVENA STRIGOSA SCHREB.)
Podyma W, Boczkowska M, Wolko B, Dostatny DF, 2017, Morphological, isoenzymatic and ISSRs based
description of diversity of eight sand oat (Avena strigosa Schreb.) landraces. Genetic Resources and
Crop Evolution, 64: 1661–1674
Owies szorstki (A. strigosa) jest drugim co do ważności z czterech uprawnych gatunków
owsa. Ten diploidalny owies pochodzi z rejonu Półwyspu Iberyjskiego, gdzie
najprawdopodobniej wyewoluował i został udomowiony (19-21). W pozostałej części
Europy jest on definiowany jako archeofit antropogeniczny, gdyż nie występuje na
stanowiskach naturalnych lub półnaturalnych. Jego przetrwanie zależy od człowieka –
pojawia się jedynie wraz z materiałem siewnym innych zbóż jako zanieczyszczenie -
chwast (22). W celu wstępnej oceny zróżnicowania w obrębie tego gatunku wykorzystano
wyniki opisu morfologicznego i polimorfizmu izoenzymów oraz wyniki analizy
genetycznej (ISSR) dla ośmiu form lokalnych pochodzących z Argentyny, Bułgarii, Francji,
Hiszpanii, Polski, Ukrainy i Urugwaju. Każdy obiekt reprezentowany był przez 24
pojedyncze rośliny zamiast prób zbiorczych i dzięki temu możliwe było oszacowanie
zmienności genetycznej również wewnątrz obiektów. Formy owsa szorstkiego
charakteryzowały się zbliżoną wartością współczynnika zróżnicowania do wcześniej
opisywanych form lokalnych owsa zwyczajnego. Akcesje pochodzące z Ameryki
Południowej wykazywały wyższą wartość zmienności genetycznej od tych pochodzących
z Europy co może mieć związek z innym sposobem użytkowania owsa szorstkiego
w tamtym rejonie świata – jako międzyplon, zielonkę lub do wypasu bydła, a nie na ziarno.
Największą odrębność genetyczną wykazywała forma pochodząca z Francji. Analiza
polimorfizmu izoenzymów miała zbyt niską rozdzielczość, aby wykryć różnice między
wszystkimi akcesjami. Ogólna analiza Prokrusta łącząca wszystkie otrzymane wyniki
wykazała obecność dwóch grup. Akcesje pochodzące z południowo zachodniej Europy
wykazywały odrębność genetyczną od pozostałych obiektów. Należ zaznaczyć, że jest to
pierwsza praca opisująca zmienność genetyczną w obrębie form lokalnych owsa
szorstkiego.
ZASOBY GENETYCZNE RODZAJU AVENA
Boczkowska M, Podyma W, Łapiński B, 2016, Oat, w Singh, M. & Upadhyaya, H. (ed.) Genetic and
Genomic Resources for Grain Cereals Improvement. Elsevier Academic Press, 159–225
Kilkuletnia praca z polskimi zasobami genowymi owsa zaowocowała zaproszeniem do
przygotowania rozdziału w monografii opisującej obecny stan wiedzy na temat zasobów
genowych zbóż. Rozdział ten zawiera informację o pochodzeniu, taksonomii, zasięgu
występowania, wielkości i strukturze światowej kolekcji rodzaju Avena, potencjale
hodowlanym poszczególnych gatunków a także o erozji genetycznej występującej na
stanowiskach naturalnych.
PSZENICA ZWYCZAJNA (TRITICUM AESTIVUM L.)
Góral T, Stuper-Szablewska K, Buśko M, Boczkowska M, Walentyn-Góral D, Wiśniewska H, Perkowski J,
2015, Relationships between Genetic Diversity and Fusarium Toxin Profiles of Winter Wheat Cultivars.
Plant Pathology Journal, 31:226-244
W pracy podjęto tematykę odporności odmian pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.)
na porażenie Fusarium culmorum oraz zwartości mikotoksyn w ziarnie. Trzydzieści
Maja Karolina Boczkowska
22
zarejestrowanych w Polsce odmian przeanalizowano pod względem podatności na
naturalne porażenie grzybami z rodzaju Fusarium, jak i sztuczne inokulowanie
zarodnikami F. culmorum. Określono również skład i zawartość mikotoksyn w zianie. Przy
pomocy markerów ISSR wykonano analizę podobieństwa genetycznego badanych odmian.
Analizowane odmiany pszenicy wykazywały różną odporność na infekcje kłosa i ziarna
oraz na rozprzestrzenianie się Fusarium w obrębie kłosa (typ IIodporności). W próbkach
z poletek inokulowanych F. culmorum obecne były jedynie trichoteceny B
(deoksyniwalenol, 3-acetyldeooksyniwalenol i niwalenol). Natomiast w próbkach
kontrolnych wykryto trichoteceny grup A (toksyna H-2, toksyna T-2, tetraol T-2, triol T-2,
scirpentriol, diacetoksyscirpenol) i B. Wyniki analizy molekularnej poddane zostały
analizie grupowania hierarchicznego i analizie głównych współrzędnych (PCoA). Dystans
genetyczny między badanymi odmianami mieścił się w przedziale od 0,06 do 0,78.
W badanym materiale zidentyfikowano obecność trzech głównych grup odmian, w tym
jednej z wyraźnie zaznaczoną strukturą niższego rzędu. Dalsza część analizy obejmowała
zestawienie macierzy dystansu genetycznego z macierzami różnic odporności i zawartości
mikotoksyn w nasionach. Test Mantel’a wykazał istotną, wysoką korelację między
dystansem genetycznym, a różnicą w zawartości mikotoksyn w próbkach inokulowanych
F. culmorum. Niska korelacja występowała natomiast w zestawieniu wyników analizy
genetycznej z koncentracją trichotecenów w materiałach naturalnie infekowanych
i z odpornością na fuzariozę kłosów. Wyniki tych badań wskazywały na potencjał
markerów ISSR w mapowaniu odporności na fuzariozę kłosów.
ANALIZA FUNKCJI GENÓW KODUJĄCYCH DEHYDROGENAZĘ
CYTOKININOWĄ (CKX)
Zalewski W, Gasparis S, Boczkowska M, Rajchel IK, Kała M, Orczyk W, Nadolska-Orczyk A, 2014,
Expression patterns of HvCKX genes indicate their role in growth and reproductive development of
barley. PloS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0115729
Inny nurt moich badań dotyczył genomiki funkcjonalnej i określenia roli genów
kodujących dehydrogenazy cytokininowe CKX na cechy plonotwórcze u pszenicy
i jęczmienia. Dehydrogenaza cytokininowa ma kluczowe znaczenie w regulacji poziomu
cytokinin w tkankach roślinnych poprzez ich nieodwracalną degradację. Enzym ten
kodowany jest przez rodzinę genów, a jej liczebność zależy od gatunku. Ekspresja
poszczególnych genów CKX jest tkankowo specyficzna i ulega zmianom w trakcie
ontogenezy (23). Szczegółowa analiza profili ekspresji wybranych genów HvCKX i TaCKX
sugeruje, że pełnią one określone funkcje w poszczególnych tkankach w trakcie rozwoju
rośliny (24-27). Barierą uniemożliwiającą określenie szczegółowej charakterystyki ich
biologicznej funkcji jest brak mutantów typu „knock-out”. Celem prezentowanych badań
była weryfikacja hipotezy, że poprzez szczegółową analizę profilu ekspresji pięciu genów
HvCKX w różnych organach lub tkankach jęczmienia i w połączeniu z analizą efektów ich
wyciszenia techniką interferencyjnego RNA (RNAi) możliwe jest wnioskowanie o funkcji
poszczególnych genów.
Analiza bioinformatyczna dostępnych sekwencji genów CKX wykazała u jęczmienia
obecność jedenastu genów HvCKX. Sekwencje te zawierały od jednego do pięciu intronów.
Białka kodowane przez geny HvCKX zawierały dwie silnie zakonserwowane domeny FAD
Maja Karolina Boczkowska
23
i domenę wiążącą cytokininy, które są specyficzne dla genów kodujących dehydrogenazę
cytokininową.
Wyciszenie genów HvCKX1, HvCKX9, HvCKX4 i HvCKX11 spowodowało spadek ich
ekspresji w rozwijających się ziarniakach w porównaniu z roślinami typu dzikiego. Gen
HvCKX5 ulegał ekspresji głównie w liściach. Efektem fenotypowym wyciszenia HvCKX1
i HvCKX9 była wyższa produktywność roślin manifestująca się większą liczbą ziaren
i kłosów. Efekt wyciszenia był stabilny przez 4 pokolenia. Siewki pokolenia T1
z wyciszonym genem HvCKX1 wykazywały również większą masę korzeni w porównaniu
z roślinami typu dzikiego, ale fenotyp ten nie ujawniał się w kolejnych pokoleniach.
Wyciszenie genu HvCKX9 manifestowało się w pokoleniu T1 wzrostem wysokości roślin
w porównaniu z kontrolą, ale efekt ten również nie utrzymywał się w kolejnych
pokoleniach. Brak utrwalenia efektu fenotypowego w kolejnych pokoleniach mógł
wynikać z kompensacji wyciszenia tych genów przez zmianę ekspresji innych genów
współuczestniczących w regulacji procesów rozwojowych.
Badania genów TaCKX, występujących u pszenicy, dotyczyły ustalenia związku między
ekspresją poszczególnych genów a cechami plonotwórczymi. Analiza bioinformatyczna
wykazała, że tak samo jak u jęczmienia, u pszenicy zidentyfikowano dotychczas 11 genów
z rodziny TaCKX. Porównanie sekwencji poszczególnych genów z bazą danych NCBI
wykazała silne zakonserwowanie ich sekwencji w rodzinie Poaceae. Na podstawie
sekwencji ułożonych kontigów o numerze akcesyjnym HG670306.1 jednoznacznie wynika,
że TaCKX1 i TaCKX2 są położone na chromosomie 3B. Sekwencje tych genów znajdują się
również w homeologicznych genomach A i D. Zaobserwowano, że w odmianach pszenicy
występuje zróżnicowanie w poziomie ekspresji tych genów. Interesujące jest, że zmienny
jest również genom z którego ekspresji ulega gen - w odmianie Ostka Smolicka ekspresji
ulegają geny TaCKX2 zlokalizowane na chromosomie 3A i 3B, natomiast w odmianie
Brawura ekspresji ulega tylko gen położony na chromosomie 3A. Podobna zmienność
dotyczy również genu TaCKX1 - w przypadku odmiany Ostka Smolicka ekspresji ulegają
dwa geny, najprawdopodobniej pochodzące z różnych homeologicznych genomów,
a w przypadku odmiany Brawura ekspresji ulega tylko jeden z nich. Analiza poziomu
ekspresji genów TaCKX i cech plonotwórczych wskazuje na wysokie prawdopodobieństwo
istnienia związku pomiędzy poziomem transkrypcji genów ulegających wysokiej ekspresji
w rozwijających się ziarniakach i produktywnością roślin. Poziom ekspresji genów TaCKX
może być również powiązany ze stężeniem cytokinin. Wyniki tych badań nie zostały
jeszcze opublikowane, ale były prezentowane na międzynarodowych konferencjach (C1.8;
C1.9; C2.5 i C2.8 Załącznik 7).
OPIS STANU WIEDZY NA TEMAT KOMPLEKSU TELOMEROWEGO
U ROŚLIN
Boczkowska M, Puchalski J, 2012, Telomery i telomeraza w komórkach roślinnych, Kosmos, 61: 587-
596
Moje zainteresowania naukowe dotyczyły także roli kompleksu telomerowego
w procesach starzenia nasion. Efektem tego było przygotowanie pracy przeglądowej
dotyczącej kompleksu telomerowego u roślin. Omówiono w niej budowę kompleksu, jego
funkcje i przesłanki wskazujące na jego udział w procesach starzenia się komórek
Maja Karolina Boczkowska
24
roślinnych. Roślinny kompleks telomerowy wykazuje szereg podobieństw z tym
występującym w komórkach zwierzęcych. W jego skład wchodzi telomerowe DNA, szereg
białek strukturalnych i białko o aktywności enzymatycznej – telomeraza. Główną rolą
kompleksu telomerowego jest ochrona końców chromosomów i tym samym ochrona
genomu przed potencjalną niestabilnością. Sekwencja DNA telomerowego jest silnie
zakonserwowana, ale jej długość wykazuje dużą zmienność na poziomie gatunków, ale
także, choć w mniejszym stopniu na poziomie osobników w obrębie gatunku. Elementami,
które różnią komórki roślinne i zwierzęce są białka strukturalne wchodzące w skład
kompleksu telomerowego. Natomiast białko o aktywności enzymatycznej – telomeraza,
podobnie jak sekwencja telomerów wykazuje silne zakonserwowanie. Telomeraza
wykazuje aktywność odwrotnej transkryptazy, która na matrycy własnego RNA
dobudowuje na końcach chromosomów sekwencje telomerowe. Wiedza na temat
kompleksu telomerowego u roślin jest istotnie mniejsza od wiedzy na temat jego
zwierzęcego odpowiednika. Choć od opublikowania tej pracy minęło już ponad 5 lat, nie
nastąpił istotny przyrost informacji na temat kompleksu telomerowego u roślin.
NAJWAŻNIEJSZE DOKONANIA POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH
Tematyka prowadzonych przeze mnie badań naukowych była stosunkowo zróżnicowana -
interesowałam się genetyką populacyjną, zmiennością genetyczną, charakterystyką,
ochroną i wykorzystaniem zasobów genowych, procesami związanymi ze starzeniem się
nasion jak również genomiką funkcjonalną. Prowadzone przez mnie badania dotykały
wielu różnych aspektów, jednak zawsze związane były z gatunkami roślin uprawnych.
Uzyskiwane w nich wyniki zawsze miały nowatorski charakter i przyczyniały się do
poszerzania wiedzy z danego zakresu. Podsumowaniem wyników zaprezentowanych prac
są następujące wnioski:
1) Znacząca utrata żywotności nasion żyta prowadzi do zmian w strukturze
genetycznej populacji wyrażających się wzrostem poziomu homozygotyczności
osobników. Zaś regeneracja materiału nasiennego o niskiej żywotności
wprowadza dalsze zmiany w efekcie których w raz z każdym pokoleniem
potomnym wzrasta dystans genetyczny w stosunku do próbki wyjściowej.
2) Polskie programy hodowlane wykorzystywały rodzime zasoby genowe fasoli
wielokwiatowej. Wielkość puli genowej występującej w Polsce jest wynikiem
utraty zmienności genetycznej w obrębie tego gatunku wraz z jego
rozprzestrzenianiem się w kierunku północnej Europy.
3) Historyczne odmiany owsa zwyczajnego reprezentują unikatową pulę genową,
która nie została powtórnie wykorzystana w polskiej hodowli.
4) Podobieństwo poziomu zmienności w obrębie form lokalnych owsa zwyczajnego
i owsa szorstkiego wskazuje na podobną skalę selekcji prowadzonej przez
rolników w stosunku do populacji obydwu gatunków.
5) Związek markerów ISSR i oporności pszenicy na fuzariozę wskazuje na ich
przydatność w mapowaniu genów oporności na Fusarium.
6) Geny kodujące dehydrogenazę cytokininową mają wpływ na cechy plonotwórcze u
jęczmienia i pszenicy jednak rola i znaczenie poszczególnych genów
w warunkowaniu tych cech jest różna i wymaga dalszych badań z zakresu
genomiki funkcjonalnej.
Maja Karolina Boczkowska
25
H. PODSUMOWANIE
Mój dorobek naukowy obejmuje łącznie 37 pozycji. Po otrzymaniu stopnia doktora
opublikowałam 30 prac. Spośród nich 11 to oryginalne prace naukowe opublikowane
w języku angielskim w czasopismach znajdujących się w bazie Journal Citation Report.
Jako pierwszy autor figuruję w 11 pracach (w tym 2 prace przed uzyskaniem stopnia
doktora). Na konferencjach naukowych zaprezentowałam 21 doniesień (13 referatów i 8
plakatów). Na mój dorobek składają się również dwa rozdziały w monografiach
o światowym zasięgu.
Przyjmując jako kryterium oceny rok opublikowania oraz system punktowy wg MNiSW ,
mój łączny dorobek naukowy można wycenić na 336 punktów. Łączna dostępna liczba
cytowań to 48 według bazy Web of Science (WoS) i 77 według bazy Google Scholar.
Indeks Hirscha według powyższych baz wynosi odpowiednio 4 i 5. Sumaryczny Impact
Factor dla wszystkich publikacji wynosi 17,419, a na osiągniecie naukowe przypada 130
punktów i IF równy 7,906.
Podczas pracy naukowej byłam głównym wykonawcą w trzech projektach finansowanych
przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi i jednym finansowanym przez Narodowe
Centrum Nauki. Jestem również wykonawcą w kolejnym projekcje, który uzyskał promesę
NCN na finasowanie od 2018 roku. Jako wykonawca brałam tez udział w dwóch
międzynarodowych projektach finansowanych ze środków Unii Europejskiej i agencji
rządu USA USDA – ARS.
Projekt pt. „Różnorodność genetyczna populacji kozłka lekarskiego (Valeriana officinalis
L.) na stanowiskach naturalnych w Polsce”, którego jestem kierownikiem, uzyskał
promesę finansowania z NCN w 2018 roku.
Wśród moich pozostałych dokonań należy wymienić wykonanie siedmiu recenzji dla
renomowanych międzynarodowych czasopism m.in. Plant Biotechnology Journal,
Genetica, Crop Science i Plant Biotechnology Journal. Odbyłam dwa staże zawodowe oraz
liczne szkolenia. Czterokrotnie zostałam nagrodzona przez Dyrektora Instytutu Hodowli
i Aklimatyzacji Roślin – PIB za działalność naukową.
Jako popularyzator nauki promowałam ochronę i wykorzystanie zasobów genowych na
licznych mini-wykładach dla gości (studentów, uczniów, wizytacji zagranicznych)
przechowalni długoterminowej Krajowego Centrum Roślinnych Zasobów Genowych.
Szczegółowe zestawienie mojego dorobku znajduje się w załącznikach 6 i 7.
Maja Karolina Boczkowska
26
Tabela 1 Podsumowanie dorobku naukowego
Lp. Nazwa czasopisma Liczba
publikacji IF 1
5-letni
IF
Punkty
wg
MNiSW1
Suma
punktów
Publikacje naukowe w czasopismach wymienionych w części A wykazu czasopism
punktowanych MNiSW
1 Annals of Applied Biology 1 2,103 2,115 35 35
2 Cereal Research
Communications 1 0,528 0,515 15 15
3 Genetic Resources and Crop
Evolution 5
1,593
1,482
1,461
1,294
1,294
1,454 30 150
4 Plant Pathology Journal 1 0,920 1,134 25 25
5 PloS ONE 2 3,234
2,806 3,394
35
40 75
6 Seed Science and Technology 1 0,704 0,625 20 20
Publikacje naukowe w czasopismach wymienionych w części B wykazu czasopism
punktowanych MNiSW
1 Kosmos 1 - - 4 4
2 Polish Journal of Natural
Sciences* 1 - - 2 2
Publikacje nieujęte w aktualnym wykazie czasopism punktowanych MNiSW
1 Vorträge für
Pflanzenzüchtung* 1 0 0 0 0
Rozdziały w monografiach
1 Methods in Molecular Biology
(Springer) 1 - - 5 5
2
Genetic and Genomic
Resources for Grain Cereals
Improvement (Elsevier
Academic Press)
1 - - 5 5
Doniesienia konferencyjne
Konferencje krajowe 8 - - - -
Konferencje
międzynarodowe 13 - - - -
SUMA 37 17,419 18,447 - 336
[* - prace opublikowane przed uzyskaniem stopnia doktora]
Maja Karolina Boczkowska
27
I. LITERATURA
1. Murphy JP, Hoffman L. The origin, history, and production of oat. Oat science and technology. 1992:1-28.
2. Harlan JR. The origins of cereal agriculture in the Old World. Origins of agriculture. 1977:357-83.
3. Zohary D. Orgin of south-west Asiatic cereals: wheats, barley, oats and rye. Plant life in south-west Asia. 1971:235-63.
4. Boggini G, Doust M, Annicchiarico P, Pecetti L. Yielding ability, yield stability, and quality of exotic durum wheat germplasm in Sicily. Plant Breeding. 1997;116(6):541-5.
5. Frankel OH, Brown AH, Burdon JJ. The conservation of plant biodiversity: Cambridge University Press; 1995.
6. Mohammadi R, Haghparast R, Sadeghzadeh B, Ahmadi H, Solimani K, Amri A. Adaptation patterns and yield stability of durum wheat landraces to highland cold rainfed areas of Iran. Crop Science. 2014;54(3):944-54.
7. Pusadee T, Oupkaew P, Rerkasem B, Jamjod S, Schaal B. Natural and human‐mediated selection in a landrace of Thai rice (Oryza sativa). Annals of applied biology. 2014;165(2):280-92.
8. Villa TCC, Maxted N, Scholten M, Ford-Lloyd B. Defining and identifying crop landraces. Plant Genetic Resources. 2005;3(3):373-84.
9. Diederichsen A. Assessments of genetic diversity within a world collection of cultivated hexaploid oat (Avena sativa L.) based on qualitative morphological characters. Genetic resources and crop evolution. 2008;55(3):419-40.
10. Fu YB, Peterson GW, Williams D, Richards KW, Fetch JM. Patterns of AFLP variation in a core subset of cultivated hexaploid oat germplasm. Theoretical and applied genetics. 2005;111(3):530-9.
11. Fu Y-B, Peterson GW, Scoles G, Rossnagel B, Schoen DJ, Richards KW. Allelic Diversity Changes in 96 Canadian Oat Cultivars Released from 1886 to 200. Crop Science. 2003;43(6):1989-95.
12. Nowosielska D, Nowosielski J. Morphological diversity and DNA Polymorphism of common oat (Avena sativa L.) breeding varieties cultivated in Poland. Plant Breeding and Seed Science. 2009;60:31-44.
13. Chrząstek M, Paczos-Grzęda E, Kruk K. Ocena zróżnicowania genetycznego polskich odmian owsa (Avena sativa L.). Acta Agrophysica. 2006;8(2):319-26.
14. Paczos-Grzeda E. Wykorzystanie metod ISSR i RAPD oraz analizy rodowodow do oceny podobienstwa miedzyodmianowego Avena sativa L. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 2007;517(2):547-58.
15. Paczos-Grzeda E, Chrzastek M, Okon S, Gradzielewska A, Miazga D. Zastosowanie markerow ISSR do analizy wewnatrzgatunkowego podobienstwa genetycznego Avena sterilis L. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2009(252):215-23.
16. Paczos-Grzeda E, Kruk K, Okon S. Ocena wewnatrzgatunkowego podobienstwa genetycznego Avena fatua L. w oparciu o polimorfizm DNA. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2009(252):235-43.
17. Winkler LR, Bonman JM, Chao S, Yimer BA, Bockelman H, Klos KE. Population structure and genotype–phenotype associations in a collection of oat landraces and historic cultivars. Frontiers in plant science. 2016;7.