Historie a současnost práce s kolekcí genetických zdrojů travin ve Výzkumné stanici travinářské v Zubří Martin Lošák, Magdalena Ševčíková OSEVA PRO s.r.o., o.z. Výzkumná stanice travinářská Rožnov - Zubří OSEVA vývoj a výzkum s.r.o.
Úvodem • Genetické zdroje (GZ) kulturních rostlin – nenahraditelné bohatství naší planety. • Ohroženy genetickou erozí (plané druhy, krajové a starší odrůdy). • Úkolem práce s GZ je jejich uchování pro budoucí generace v co nejširší genetické variabilitě (donory cenných, případně v současnosti nedoceněných znaků).
Historie práce s genetickými zdroji • První aktivity související s GZ trav – založení a rozvoj VST v Rožnově pod Radhoštěm a započetí šlechtitelské činnosti. • Vyhledávání a získávání ekotypů trav z lokalit Moravskoslezských Beskyd. • Povolení 14 rožnovských odrůd trav (1940).
Historie práce s genetickými zdroji • Od roku 1964 práce s GZ metodicky koordinovány VÚRV v Praze (rámcová metodika, centrální dovoz vzorků ze zahraničí). • Studium GZ trav hlavní náplní VST. • Vytvoření klasifikátorů pro hodnocení jílku vytrvalého, bojínku lučního, srhu laločnatou a kostřavu luční kolektivem pracovníků stanice. • První pokusy o dlouhodobé uchování kolekce GZ ex situ (mrazící stůl s teplotou -25 °C).
Historie práce s genetickými zdroji • Od druhé poloviny 70. let omezení práce s GZ trav. • Odklon od výzkumného pojetí studia genetických zdrojů, důraz na hodnocení výkonnosti materiálů. • Nově zakládání polních kolekcí pro hodnocení trávníkových odrůd trav. • Snižování potřeby lidské práce – nová pokusnická mechanizace pro plně mechanizovanou sklizeň zelené hmoty (sklízeč píce Movis) i semene (maloparcelní sklízecí mlátička Osevan). • V roce 1989 zahájen provoz skladu Genové banky VÚRV Praha.
Historie práce s genetickými zdroji • V roce 1993 schválení návrhu prvního „Národního programu konzervace a využití genofondu rostlin“ díky MZe, připraveného kolektivem pracovníků Genové banky VÚRV v Praze (koordinace). • Dílčí činnosti prováděny podle rámcové metodiky a metodickými postupy pro jednotlivé skupiny plodin. • OSEVA PRO s.r.o., VST Zubří – držitel genofondové kolekce travin (dotační program 6. Genetické zdroje, B.2.6. Traviny). • Od roku 2003 posílení významu práce s genofondy přijetím legislativy (zákon č. 148/2003 Sb., vyhláška č. 458/2003 Sb.).
Priority řešení práce s genetickými zdroji Shromažďování
Evidence a dokumentace
Hodnocení
Priority řešení práce s genetickými zdroji Regenerace a uchovávání
Využití
Mezinárodní spolupráce
Shromažďování genetických zdrojů trav • • • •
Plané formy kulturních i nekulturních druhů (sběrové expedice). Nově vyšlechtěné kultivary trav. Vegetativně množené vytrvalé okrasné druhy trav (od roku 1995). Repatriace „ztracených“ historických československých odrůd v rámci navazujících výzkumných projektů NAZV a GA ČR: ovsík vyvýšený 'Větrovský', sveřep bezbranný 'Z.K. ', srha laločnatá 'Rožnovská', kostřava luční 'Větrovská', kostřava červená 'Rožnovská', jílek vytrvalý 'Táborský', lipnice hajní 'Rožnovská', lipnice luční 'Levočská', bojínek luční 'Rožnovský'. • V roce 2014 repatriace lipnice bahenní 'Větrovská', srhy laločnaté 'Větrovská', žitňáku hřebenitého 'Mužla' z genové banky při N. I. Vavilov Research Institute of Plant Industry, St. Petersburg.
Evidence genetických zdrojů trav • Původní informační systém EVIGEZ v provozu 1995-2014. • Data – pasportní, popisná, skladová. • Popisná data – poprvé předána v roce 2002 (Ševčíková et al., 2002: Klasifikátor pro Trávy).
Evidence genetických zdrojů trav Změna struktury kolekce trav (1979-2014) Celkem
Dostupné
Plané
3500
3000 2500 2000 1500 2014: 36 %
1000 500 1983: 2 %
1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
0
1995: 15 %
% planých materiálů v kolekci
Stav kolekce genetických zdrojů trav (1. 1. 2015)
Stav dokumentace v IS EVIGEZ (počet dostupných ECN) Plodina Název kód G
Trávy
Z
Obilniny (okrasné)
Celkem
Pasportní Z toho Popisná data vegetativní generativní data 2417
162
2255
1998
29
16
13
6
2446
178
2268
2004
Složení kolekce genetických zdrojů trav podle rodů
Dactylis; 180 Poa; 273
Phleum; 150 Arrhenatherum; 97 Agrostis; 86 Bromus; 67 Miscanthus; 33 Deschampsia; 29
Festuca; 498
Ostatní; 261
Lolium; 669
Trisetum; 24 Carex; 24 xFestulolium; 24
Alopecurus; 23
Evidence genetických zdrojů trav • V roce 2015 přechod na dokumentační systém GRIN Czech (Germplasm Resources Information Network in Czech Republic). • Systém vyvinut v rámci projektu USDA/ARS Beltsville, Bioversity International a Global Crop Diversity Trust. • Systém pracuje v režimu on-line režimu a umožňuje objednávání semen z genové banky uživatelům genetických zdrojů rostlin prostřednictvím webové stránky GRIN Czech. https://grinczech.vurv.cz
GRIN Czech – vyhledávání
GRIN Czech – zobrazení genetického zdroje
GRIN Czech – zobrazení genetického zdroje
GRIN Czech – lokality sběru na Google Maps
Hodnocení genetických zdrojů trav • 4 typy polních kolekcí: pícní, trávníkové, okrasné, planá flóra (specifické deskriptory). • Morfologické a biologické znaky, semenářské ukazatele – všechny GZ. • Speciální analýzy: predikce kvality píce NIRS, úroveň ploidie průtokovou cytometrií.
Regenerace genetických zdrojů trav • Cíl: získání dostatečného množství kvalitního klíčivého osiva při zachování genetického základu vzorku. • U trav prováděna v technické nebo prostorové izolaci (převažující cizosprašnost).
Uchovávání genetických zdrojů trav • Generativně množené druhy: dlouhodobé uchování ve skladu Genové banky VÚRV (-18 °C, aktivní a základní kolekce). • Bezpečnostní kolekce: GB VÚRV Piešťany, Slovensko. • Pracovní kolekce: krátkodobé neklimatizované uchování u řešitele před zařazením do kolekce. • Konzervace on farm, in situ a kryokonzervace se v současnosti nevyužívají.
Globální uložiště semen – Špicberky Poslání • Zajištění uchování globální genetické diverzity zemědělských plodin pro budoucí generace. • Uchování bezpečnostních duplikací originálů z jednotlivých zemí světa. • V případě přírodní katastrofy bude sloužit k náhradě zničených položek. • Stavbu financuje norská vláda jako službu světovému společenství a je vlastníkem. • Z kolekce trav odesláno k uložení v roce 2015 prvních 85 genetických zdrojů.
Uchovávání genetických zdrojů trav • • • •
Vegetativně množené druhy: areál pro uchování kolekce ve VST Zubří. Uchovávána kolekce GZ okrasných travin (Poaceae, Cypereaceae, Juncaceae aj.). Kolekce shromažďována od roku 1995. Budování areálu od roku 2006. V současnosti kolekce zahrnuje 186 evidovaných položek a dalších 109 položek v pracovní kolekci.
Využití genetických zdrojů trav • Vzorky GZ poskytovány pro potřeby šlechtění, výzkumu a vzdělávání. • Od roku 2006 vzorky poskytovány na základě Standardní dohody o poskytování genetických zdrojů (SMTA: Standard Material Transfer Agreement). • Využívání GZ při tvorbě regionálních lučních směsí (CHKO Bílé Karpaty, CHKO Beskydy). • V posledním desetiletí převažující využití ve výzkumných projektech.
Využití genetických zdrojů trav v návazných výzkumných projektech Racionální postupy při zakládání a ošetřování neprodukčních travnatých ploch v kulturní krajině (2006-2011, MŠMT)
Modelový projekt zamezení biologické degradace půd v podmínkách aridního klimatu (2008-2011, MŠMT)
Semi-natural grassland as a source of biodiversity improvement (2009-2011, OPNS, ERDF)
Mezinárodní spolupráce Evropský program spolupráce pro genetické zdroje rostlin (ECPGR) při Biodiversity International se sídlem v Římě – pracovní skupina pro pícniny.
Od roku 2003 v provozu on-line aplikace evropského katalogu genetických zdrojů rostlin EURISCO díky pracovní skupině dokumentace a informatiky ECPGR. VST Zubří se od roku 2011 účastní jako přidružený člen projektu virtuální Evropské genové banky (AEGIS), která je zaměřena na integraci a racionalizaci konzervace a využívání genetických zdrojů v Evropě. Do AEGIS v roce 2014 celkem navrženo 262 genetických zdrojů trav.
10 5
4 3 2 1 1 1 1
Deschampsia Phalaris
Holcus Cynosurus Anthoxanthum Apera Koeleria
0 5
Trisetum
6
Bromus
Alopecurus
12
xFestulolium
20
Arrhenatherum
21
Phleum
22
Agrostis
24
Poa
30
Dactylis
60
Festuca
80
Lolium
Struktura genetických zdrojů trav v AEGIS
71
70
52
50
40
20 11
Děkujiza za Vaši Vaši pozornost Děkuji pozornost a všem spolupracovníkům za a všem spolupracovníkům spolupráci. za spolupráci.
