ЛАБОРАТОРИЯ ПО БИОТЕХНОЛОГИЯ
Основната дейност на лабораторията е свързана със създаването на дихаплоидни линии с цел съкращаване на селекционния процес при обикновена зимна пшеница, тритикале и твърда пшеница.
Отборът на генетично изравнени линии в хода на селекционния процес е трудоемка дейност и изисква дълъг период от време. Методът на хаплоидията предоставя възможност за бързо закрепване на наследствеността и получаване на стабилни линии в рамките на едно поколение. Култивирането на прашници при in vitro условия (антерна култура) е лесен за изпълнение и ефективен метод за генериране на хаплоидни растения-регенеранти, които след удвояване на хромозомния брой се превръщат в напълно изравнени дихаплоидни линии. По такъв начин времето за създаване на генетично стабилни линии значително се съкращава.
В лабораторията методът на антерната култура се прилага от 1986/87 г. при обикновената пшеница, а от 1994/95 г. – при тритикале. Ежегодно от десетки кръстоски в култура се въвеждат по няколко хиляди антери, от които се регенерират стотици хаплоидни растения. На следващата година готовите дихаплоидни линии преминават изпитване и оценка в полски условия, докато при потомствата на същите кръстоски отборът за стабилизиране продължава още 2-3 години. С времето са получени много на брой перспективни линии, признати са четири дихаплоидни сорта обикновена пшеница и един сорт тритикале, работено е с български и чуждестранни фирми за комерсиална продукция на дихаплоидни линии.
Друг използван метод е ембриоспасяването – отглеждане при in vitro условия на незрели зародиши от кръстоски с отдалечени видове за получаване на хибридни растения. Този подход допълнително разширява възможностите за синтез на нови видове и прехвърляне на ценни признаци в културните растения. Работено е с незрели зародиши от кръстоски с диви видове, а напоследък – за получаване на първични форми тритикале.
Двата биотехнологични метода са с двояко значение за селекцията – бързо стабилизиране на разпадащи потомства на основата на антерното култивиране и създаване на ново генетично разнообразие от отдалечената хибридизация посредством ембриоспасяването.
При слънчогледа се прилага методът на ембриокултивиране в in vitro условия, който се използва за ускоряване на селекционния процес. Чрез получаване на 3-4 генерации годишно се създават и изравняват линии- възстановители на фертилността, В-линии и стерилните им аналози.
Чрез rescue-ембриокултивиране се преодолява некръстосваемостта на ембриони от материали с междувидов и междуродов произход.
Чрез клонално микроразмножение се поддържат и възстановяват образци от диви многогодишни и едногодишни видове, които се размножават трудно при неблагоприятни условия.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО БИОХИМИЯ
Направленията, обект на изследване, са определяне на съдържанието и алелния състав на запасните ендоспермови белтъци в различните зърнено-житни култури.
При слънчогледа и бобовите култури се извършват анализи, които характеризират следните по-важни показатели, касаещи важни селекционни направления:
- Определяне съдържанието на масло /%/ в цяло семе, в ядка /%/ и в шлюпка /%/;
- Определяне на съдържанието на протеин в цяло семе /%/ , обезмаслена ядка /%/ и слънчогледов шрот /%/;
- Варимост на бобови култури и ориз /мин./;
- Съдържание на протеин в семена на бобови култури /%/;
- Количество семенна обвивка в семена от бобови култури /%/;
- Вкусови качества /бал/.
ЛАБОРАТОРИИ ПО ФИТОПАТОЛОГИЯ НА ЗЪРНЕНО-ЖИТНИ И БОБОВИ КУЛТУРИ
Насоките на изследване са свързани с установяване на вирулентното и агресивно разнообразие в популациите на ключови за България фитопатогени, както и оценка на устойчивостта на изходния и селекционен материал при полски и контролируеми условия.
Фитопатологични изследвания в Добруджански земеделски институт започват през 1960 година. За решаване на проблема с болестите по пшеницата е приета специална програма. Основно направление в тази насока са имунологичните проучвания за създаване и въвеждане в производството на сортове, устойчиви към икономически важните болести по пшеницата: кафява, стъблена, жълта ръжди и брашнеста мана.
Фитопатологичните проучвания при кафявата ръжда започват през 1960 г., като основната им цел е изучаване на расовия състав, намиране на източници на устойчивост и подпомагане на селекционния процес за създаване на устойчивост при новоселекционираните сортове пшеница.
През 1966 г. започват проучвания върху брашнестата мана и черната ръжда, а през 1977 г. – върху устойчивостта на пшеницата към жълта ръжда.
Понастоящем изследванията за създаване на устойчивост към брашнеста мана и стъблена ръжда продължават в следните направления:
- Установяване на вирулентното разнообразие в популациите на причинителя на брашнестата мана;
- Събиране, подържане и обогатяване на генофонд от устойчиви към брашнеста мана и стъблена ръжда линии и сортове; ежегодно проучване на генофонда на изкуствен инфекциозен участък и във фаза втори лист на пшеничните растения за устойчивост към различни по вирулентност раси при оранжерийни условия;
- Анализ и оценка на новосъздадените селекционни материали на изкуствен инфекциозен участък за подпомагане на селекциония процес при отбора на сортове с добра устойчивост към брашнеста мана и стъблена ръжда;
- Проучване и установяване характера на устойчивостта при пшеничните сортове към брашнеста мана;
- Изпитване на нови фунгициди като средство за опазване на пшеничните посеви от икономически важните болести.
Имунологичните изследвания се провеждат в полски условия на изкуствен инфекциозен участък и в лабораторни условия при контролирани климатични показатели.
Разнообразието от вирулентност в популациите на брашнестата мана се проучва в лабораторни условия при оптимални условия за развитието на патогена – температура, светлина и относителна влага.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО ФИТОПАТОЛОГИЯ НА СЛЪНЧОГЛЕД
В лабораторията по фитопатология се определя устойчивостта на селекционите материали и новосъздадените линии и хибриди към следните важни икономически болести и паразити:
- Мана /Plasmopara halstedii Farl. Berlese et de Toni/;
- Фомопсис /Phomopsis helianthi Munt.-Cvet. et al./;
- Фома /Phoma macdonaldii/;
- Алтернария /Alternaria sp./;
- Склеротиния /Sclerotinia sclerotiorum/;
- Синя китка /Orobanche cumana Wallr./.
На изкуствен инфекциозен участък в Добруджански земеделски институт се тестват селекционни материали от отдалечена хибридизация и диви видове от род Helianthus.
Ежегодно в лабораторията по фитопатология се проследяват измененията във физиологичната специализация на патогените и паразита синя китка.
ГЕНЕТИЧНА БАНКА
Предназначена е за еx-situ съхранение на селекционни материали от слънчоглед.
Растителните генетични ресурси от маслодайни култури – слънчоглед при ex situ съхранение – включват: диви многогодишни видове от род Helianthus – 244 образеца; диви едногодишни видове от род Helianthus – 184 образеца. Съхраняват се колекции от чужди сортове и източници на ЦМС за целите на научно-изследователската работа.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО ФИЗИОЛОГИЯ НА РАСТЕНИЯТА
Основна дейност на лабораторията, създадена още през 1963 г., е оценка на селекционните материали от видове пшеница, тритикале и ечемик по отношение тяхната студо- и сухоустойчивост.
За подобряване на студоустойчивостта се провеждат изследвания върху процесите на закаляване и разкаляване на зимните зърнено-житни култури. Водят се проучвания върху наследяването на студоустойчивостта. Оценяват се наши и чужди сортове в качеството им на изходен родителски материал, изпитват се новосъздадени линии.
За подобряване на сухоустойчивостта се извършва оценяване на новосъздадени линии, както и оценка и характеристика на новосъздадени сортове. Изследват се физиологични показатели, свързани със сухоустойчивостта и продуктивността.
Натрупаните данни са предпоставка за създаване на сортове житни култури с подходяща за различните почвено-климатични условия на страната студо- и сухоустойчивост.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО ТЕХНОЛОГИЧНИ КАЧЕСТВА НА ЗЪРНОТО И ХЛЯБА
Направлението на работа е свързано с анализ на селекционните материали от обикновена пшеница и тритикале по отношение на техните хлебопекарни свойства и показатели.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО АГРОХИМИЯ
Агрохимията е наука за взаимодействието между растенията, почвата и торовете в процеса на отглеждане на селскостопански култури, за кръговрата на веществата в почвата и за целесъобразното използване на торове в производствения процес.
Главна задача на агрохимията е изучаването и управлението на баланса на химичните елементи в системата „почва-растение“, като се имат предвид спецификите на местоотглеждането и конкретната култура. Изучава промените в растенията, почвите, пестицидите и торовете при взаимодействието им.
Съвременната агрохимична наука е съсредоточена върху начините за въздействие върху физико-химичните, химичните и биологичните процеси в почвата, които могат да са предпоставка за повишаване на количеството и качеството на растениевъдната продукция.
В Лабораторията по агрохимия се определят:
- Почвена киселинност;
- Съдържание на общ въглерод и хумус в почвата;
- Фракционен състав на ПАВ;
- Съдържание на общ азот и общ фосфор в почвата;
- Форми на минерален азот в почвата;
- Процентно съдържание на азот, фосфор, калий в растителния материал;
Ацетатно-лактатният метод, който е разработен в лабораторията, е внедрен в агрохимическите проучвания в страната за определяне на нуждата от фосфорно и калиево торене.
ЛАБОРАТОРИЯ ПО ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА НА ПОЧВАТА
Физичните и водни свойства на почвата определят нейния въздушен, воден и топлинен режим. Тези характеристики са различни за отделните почвени типове, не са постоянни и се променят под влияние на природните условия и прилаганите агротехнически практики. Познаването на тези свойства и правилното тълкуване на техните стойности способстват за навременното прилагане на подходящи мероприятия (обработка на почвата, торене с органични торове, зелено торене, мелиорации и др.), които да подобрят физичните и водни характеристики на почвата и по този начин да се осигурят добри условия за растеж и развитие на растенията, да се гарантира получаването на стабилни и качествени добиви от тях.
В лабораторията по физични свойства на почвата могат да бъдат определени следните основни физични и водни характеристики на почвата: структура, водоустойчивост на почвената структура, обемна плътност, обща порьозност, максимална капилярна влагоемност, капилярно покачване на водата, влажност на почвата.
Агрегати
Водоустойчивост
Плътност