dr inż. maja karolina boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/auto... · 2016- 2017...

28
Załącznik 2 dr inż. Maja Karolina Boczkowska Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania Różnorodności Biologicznej w Powsinie AUTOREFERAT

Upload: others

Post on 28-Jul-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

Załącznik 2

dr inż. Maja Karolina Boczkowska Polska Akademia Nauk

Ogród Botaniczny – Centrum Zachowania Różnorodności

Biologicznej w Powsinie

AUTOREFERAT

Page 2: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

Maja Karolina Boczkowska

2

Page 3: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 4: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

Maja Karolina Boczkowska

4

Page 5: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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)

Page 6: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 7: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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)

Page 8: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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%.

Page 9: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 10: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 11: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 12: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 13: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 14: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 15: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 16: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 17: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 18: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 19: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 20: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 21: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 22: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 23: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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

Page 24: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 25: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 26: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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]

Page 27: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum

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.

Page 28: dr inż. Maja Karolina Boczkowskawobiak.sggw.pl/wp-content/uploads/2014/05/Auto... · 2016- 2017 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Państwowy Instytut Badawczy Krajowe Centrum