O česneku pro pokročilé

O česneku pro pokročilé aneb

proč je tak důležité vědět o něm víc ? Ing.Pavel Havrá Havránek, CSc., Přírodově rodovědecká decká fakulta Univerzity Palacké Palackého, katedra botaniky, Šlechtitelů lechtitelů 11, 783 71 Olomouc tel. +420 721 411 499, ee-mail: [email protected]

… protože česnek se nerozmnožuje pomocí semen. Nedorozumění : pacibulky nejsou semena, ale pupeny (stejně jako stroužky), tedy vegetativní části mateřské rostliny.

1596

Česnek před třemi tisíciletími Nález česnekových rostlin s natí i cibulemi v hrobce egyptského faraona Tutanchámona - asi z r. 1324 př.n.l. Objevitel britský archeolog Howard Carter, 5. listopadu 1922 (+ mecenáš lord Georg Herbert Carnavon) Foto: H.Barton, Griffith Institute, Ashmolean Museum,Oxford

Egyptský česnek dnes, položka z genofondové kolekce česneku, genová banka – Oddělení zeleniny a speciálních plodin, Foto: H.Barton, Griffith Institute, Ashmolean Museum,Oxford

VÚRV Olomouc

A.s. ssp. longicuspis - „ruský“ česnek

A.s. var. sativum

A.s. var. ophioscorodon, rokambol A.s. var. ophioscorodon, rokambol, krajová odrůda Rožďálovický paličák

Všeho moc škodí aneb pacibulky versus květy !

Simon, Jenderek 2003

cibule dělená ve stroužky

Anatomie česnekové cibule česnekový stroužek je pupen ! pupenový kanálek

pupenová šupina ochranný list, 2. a 3.list zásobní list

podpučí

apikální meristém a podpučí

* Zrušení dormance stroužku * Rašení prýtu a kořenů * Obnova kořenů •Ukládání zásobních látek v bazální části a tvorba cibule * Tvorba a prodlužování květního stvolu * Tvorba květních základů (primordií) Další procesy vývoje květů, pylu, pacibulek řídí lůžko květenství, přebírá funkci podpučí. Tyto procesy probíhají i na odříznutém stvolu

Podpučí: zkrácený stonek česneku -

řídící centrum česnekové rostliny po 260-270 dnů reaguje na: teplo, chlad, vlhko, sucho délka dne, škůdce a choroby

Zatahovací kořeny česneku

… když o jejich část rostlina přijde, zastaví růst a začne předčasně tvořit cibuli !

I. fáze: před chladovou indukcí

II. fáze: po chladové indukci

8 6

5

4 3

ochranná listová pochva

1 pupenová šupina stroužku

2

zásobní list

podpučí

kořeny

Orientovaná výsadba:

Květní stvol Úžlabní pupeny

13

asimilační listy apikální č. 4-8 meristém 7 Zkrácený stonek s nody a internodii

Strboul

12

11

„fertilní“ listy č. 11-12

10

9 7 Nepravý „stonek“ z listových pochev

8 6

„Česnek paličák“ (prošlechtěná odrůda)

„Česnek paličák“, primitivní forma

„Širokolistý ozimý nepaličák“

„Úzkolistý jarní/ozimý nepaličák“

„Úzkolistý jarní nepaličák“

Zkrácený květní stvol: morfologická porucha klonů neadaptovaných k délce dne

cv. Printanor

Česnek a bratří jeho…

Třída Nadřád Řád Čeleď Tribus Rod

Monocotyledones Liliiflorae Asparagales Alliaceae Allieae Allium

Skierniewice

Olomouc

2

2

40 Jerusalem

Allium ampeloprasum

42

52

44

50 30 Allium tuncelianum

57

150

Allium s ativum spp long icuspis

80

Jünan

150

15

210

70 40

3

28

37. rovnoběžka

1 Prof. W.T.Stearn

Allium sativum ssp. longicuspis : „Ruský česnek“

K.Uskenbay

T.Kotlinska 1988

Oš

Weber, E. 1929. Entwicklungsgeschichtliche Untersuchungen uber die Gattung Allium. „česnek Allium sativum je sterilní a neschopný tvořit pyl ani semena. Příčinou jsou poruchy dělení jader v samčích i samičích pohlavních buňkách …“ Sběrové expedice do střední Asie – Takeomi Etoh (1979-1983), Kotlinska a j. (1988), Pooler a Simon (1990) a jiní. „Klony česneku ze severních oblastí Ťan-Šanu často tvoří klíčivý pyl“ Kultivační pokusy v genových bankách v blízkosti 37.rovnoběžky: (Kagoshima -Japonsko, Jerusalem-Israel, Kalifornie-USA) : „U mnoha klonů česneku lze řízeným opylením klíčivým pylem vyvolat produkci klíčivých semen a získat rostliny semenného původu, které si tuto vlastnost nadále udržují“

Fertilní pyl česneku A. s. longicuspis

Česnek pro třetí tisíciletí? Obnova schopnosti druhu Allium sativum množit se pravými semeny * využití hybridizace při šlechtění nových odrůd, nová éra šlechtění česneku (možnost tvorby F1 hybridů s heterozním efektem) * využití vzdálené (mezidruhové) hybridizace pro rozšíření genofondu * ozdravování česneku generativní cestou * zlevnění produkce sadbového česneku * konzervace genofondu česneku pomocí semen namísto živých kolekcí

…začalo to na univerzitách 1. University of Kagoshima – Japonsko: dr. T. Etoh, 31°36´s.š. 1990) 2. University of Arizona – Tucson : Simon, Pooler), 32°s.š. (U.S.patent 1998)

3. Parlier – California, USA: Maria Jenderek 36°s.š. ,1990 (po emigraci z Polska Skerniewice 52°s.š.!)

Allium sativum

Allium cepa

…pokračovalo to v genetických bankách 4. Israel: Dr. Rina Kamenetsky (Volcani Center Rehovot, 31°s.š.) a dr. Heim Rabinowitch (Hebrew University, Jerusalem) „Procesy opylení a vývoje semen česneku jsou závislé na délce dne a probíhají úspěšně jen v podmínkách, blízkých fotoperiodě 37°s.š ( převažuje 10 hod. den )!“ (Kamenetski aj. 2004)

Fotoperioda a vegetační doba česneku v Izraeli

Fotoperioda a vegetační doba česneku v Holansku (Wageningen)

31-36°s.š.

52-53°s.š.

Otevřená otázka: Lze za těchto podmínek (ve fytotronu) obnovit fertilitu i u klasických středoevropských odrůd ?

Jiná cesta k semenům česneku: endemický druh česneku z Turecka: Allium tuncelianum B.Matthew (1996): „ Allium tuncelianum by mohl být dalším progenitorem (předkem) česneku kuchyňského “

Allium tuncelianum roste, kvete a tvoří semena i v Olomouci (49°35´s.š.)

Otevřené otázky: •mohl by být použitelný jako alternativní česnek pro pěstování a konzum v ČR? •lze jej křížit s česnekem a obnovit touto cestou fertilitu A. sativum?

Česnek Elephant : Allium ampeloprasum ssp. holmense

Čínský „jednostroužkový česnek“ nabízený v hypermarketech : Allium ampeloprasum

… ale česnek Allium sativum to umí taky! (odr. Tristan VF z pacibulek)

Perlovka : Allium ampeloprasum ssp. sectivum

Název česnek

Pěstované druhy lat.jméno Allium sativum.

čínská pažitka

způsob rozmnožování vegetativně (stroužky, pacibulky) A.sativum longicuspis vegetativně (stroužky, pacibulky příliš malé) A.ampeloprasum holmense vegetativně a semeny A.a.porrum semeny A.a.sectivum vegetativně (adventivní cibulky A.cepa semeny A.cepa ascalonicum vegetativně (dělené cibule) A.oschanini vegetativně (nedělené cibule) A.cepa aggregatum vegetativně (dělené cibule, někdy pacibulky) A.fistulosum semeny A.schoenoprasum semeny (vegetativně dělením trsů) A.tuberosum (A.pulchellum) semeny

progenitor pro:

Progenitory lat.jméno

"ruský" česnek "elefant" česnek pór perlovka cibule šalotka šedá šalotka množilka sečka pažitka

česnek česnek cibule, šalotka cibule cibule cibule sečka pažitka pór

A.sativum longicuspis A.tuncelianum A.vavilovii, A. oschanini A.pskemense A.galanthum A.roylei A.altaicum A.schoenoprasum riparia, A.s.sibiricum A.ampeloprasum

Původ stř.Asie, Ťan-Šan Turecko, endemit stř.Asie, endemit, ohrožený stř.Asie, endemit, ohrožený stř.Asie asi Nepál, původ neznámý Sibiř, Mongolsko severní Evropa, Sibiř Mediterán

Společný problém všech vegetativně množených plodin které ztratily (nebo nevyužívají) schopnost rozmnožovat se semeny:

„degenerace“ - chronické zamoření chorobami a škůdci, přenosnými sadbou

Virové choroby česneku Allium sativum Čtyři hospodářsky významné viry, napadající česnek: OYDV - onion yellow dwarf virus, GCLV - garlic common latent virus, SLV - shallot latent virus LYSV - leek yellow stripe virus

3 Obr.3: příznaky LYSV na merlíku čilském (Chenopodium quinoa) po mechanické inokulaci extraktem z česneku cv. Záhorský

1 Obr.1: zdravý česnek Benátčan (virologicky potvrzena absence OYDV, GCLV, SLV, LYSV)

2 Obr.2: příznaky OYDV + GCLV na česneku Benátčan

4 Obr.4: Detekce OYDV u česneku pomocí serologického testu ELISA

Historie ozdravování česneku 1960: Francie : nález bezpříznakových rostlin odr. Blanc de la Drôme 1969: Japonsko, 1972 Francie a ČSSR: bezpříznakové rostliny pomocí meri-kultur, ozdravěné klony vykazují 40 až 60% vzestup výnosů 1981: Francie – první francouzské ozdravěné odrůdy , v bezpříznakových rostlinách se vyskytují další nejméně tři viry, zahájena serologická diagnostika, navržen systém certifikované sadby. 1982: první česká ozdravěná odrůda česneku Prim 1985: ve Francii, Italii, USA, v Argentině a Brazilii nové odrůdy česneku na bezvirozní bázi, soukromé firmy, certifikace zajišťována státními institucemi 1995: zánikem VÚZ Olomouc pozastaven vývoj českých bezvirozních odrůd i množitelských systémů 2001 – 2005: Vývoj systému produkce certifikované sadby česneku podpořen grantem MZE v letech 2001-2005

Ozdravování česneku od komplexu čtyř virů Šlechtitelské firmy pomocí tkáňových kultur KOZÁK, a TAGRO

PřF UP Olomouc, ČZU Praha

OYDV GCLV SLV

Matečné virózní rostliny

Šlechtitelské elitní VF klony v síťovníku

Odběr apikálních meristémů a mikropropagace v tkáňových kulturách

LYSV

Vyhledávání viruprostých regenerantů pomocí ELISA testů

Matečné viruprosté (VF) rostliny v karanténě

Množení VF sadbového materiálu na poli u smluvních množitelů

Vývoj systému produkce certifikované sadby česneku byl podpořen grantem MZE QE 1108 v letech 2001-2005

Systém produkce certifikované sadby česneku v ČR vychází vždy jen z virologicky testovaného materiálu in vitro, udržovaného v aseptických podmínkách což eliminuje nejen původce virových chorob, ale také sadbou přenášené škůdce (háďátka, roztoče a vlnovníky) a ostatní patogeny, dlouhodobě zamořující pozemky (Sclerotium cepivorum, Fusarium sp., Botrytis, Penicilium) Český česnek® esnek®

Aceria tulipae, vlnovník česnekový přehlížený vážný škůdce uskladněného česneku a přenašeč virových chorob

Ochrana proti vlnovníkovi česnekovému Aceria (Eriophyes) tulipae Invazní druh: v r. 1938 zjištěn poprvé v USA v zásilce tulipánových cibulí z Holandska, dnes celosvětově rozšířen. Největší škody na česneku – Brazilie, Chile, Argentina, Egypt, Španělsko, jižní Francie, Ukrajina, (pravděpodobně i Čína). Hostitelské rostliny: Allium (cibule, česnek, šalotka, okrasné česneky, nikoliv pór), Lilium, Tulipa, Ornithogalum. Dříve uváděny i obiloviny „wheat curl mite“, nově popsán jako jiný druh (Aceria tosichella).

Bionomie: od vajíčka dospívá za 8-10 dnů, až 80 vajíček za život. Žije pod šupinami stroužků, škodí hlavně na uskladněném česneku. Snáší mráz až -18°C (dospělci i vajíčka), hyne při teplotě +44°C za 60 min (dospělci a vajíčka) Ochrana: * nepřipustit zavlečení (zdravá – kontrolovaná - sadba)

* moření sadby + preventivní postřik porostu : Reldan + smáčedlo(současně proti houbomilce, Reldan i pro desinfekci skladů * alternativně – návrat k moření Sulkou * alternativně – ošetření horkou vodou („hot water treatment“ - detaily později)

Kořenohub zhoubný Rhizoglyphus echinopus

video 1

C

B

© 2005 P.Havrá P.Havránek

© 2005 P.Havrá P.Havránek

C

Klidové stadium: hypopus (pl. „hypopi“)

Rhizoglyphus echinopus, R. robini, R. hyacinthi, R. engeli Možnosti ochrany:

Alternativní ochrana:

půdní desinfekce (Basamid)

dravý roztoč Cosmolaelaps claviger , citral (poplachové feromony!)

uskladnění v suchu, včasné vyloučení nakažených cibulí

posklizňové ošetření horkou vodou (detaily později)

„Mokrá“ hniloba Botrytis porri

Photo P. Somerville

„Mokrá“ hniloba – „spolupráce“ cibulových roztočů, patogenních hub (Fusarium, Botrytis) a bakterií „Mozkovitá“ sklerocia B. porri zamořují půdu,

Zdravá (certifikovaná) sadba

infekci podporuje chlad, vlhko v době dozrávání cibulí.

A

© 2005 P.Havrá P.Havrán

Bílá sklerociová hniloba, Sclerotium cepivorum

Napadené rostliny neroznášet po pozemku !! Sklerocia zamoří pozemek na mnoho let, nepěstovat česnek, pór ani cibuli Účinnost půdní desinfekce (Basamid) omezena přežíváním sklerocií v hlubších vrstvách V zahraničí doporučeno: ošetření stroužků přípravkem Folicur (tebuconazol) 0,75%

Háďátko zhoubné (Ditylenchus dipsaci) D

video C

B A

D

Ochrana: nepřipustit zavlečení, zdravá (certifikovaná) sadba. Opustit pozemky, na nichž se objevily napadené rostliny. Preventivně: moření teplou vodou.

Moření česneku teplou vodou postup „hot water treatment“, v praxi běžně používán při ošetřování okrasných druhů, u česneku doporučován, vždy však s výhradou možného poškození účinný pro omezení háďátek, vlnovníka, dalších roztočů a většiny původců houbových chorob. Použitelný na celé cibule, ale přesnější práce s rozdruženými stroužky krátce před výsadbou. Postup: Doporučujeme předem vyzkoušet v místních podmínkách a s konkretní 1. K ošetření vybrat pouze nepoškozené a odrůdou, včetně pozorování v porostu !!! vizuálně zdravé stroužky (cibule). 2. Vodní lázeň naplnit vodou s přídavkem smáčedla, vytemperovat na 45°C, zajistit silné míchání. 3. Vložit stroužky v síťce (malé porce), zcela ponořit pod hladinu a teplotu udržovat v rozmezí 44-45°C po dobu 60 minut. 4. Stroužky rychle vyjmout a bezprostředně ponořit do studené (1520°C) vody . Osušit, sázet. 5. Pro další dávku vodu vyměnit!

Pro experimentátory a kutily:

Posklizňové ošetření česneku vroucí vodou * ošetřují se celé suché cibule krátce po sklizni, vybírají se jen zdravé, čisté a nepoškozené cibule, svázané ve snopku * celý snopek se ponoří na 10 vteřin do vroucí vody, hned poté do chladné vody * snopky se vysuší volně na vzduchu, suché cibule se odřežou a uskladňují v papírových krabicích, prosypané listy keře Vitex negundo (čel. sporýšovité) v dávce 1 kg suchých listů na 20 kg cibulí. U nás lze zkoušet náhradou suché listy křene, kopru, bazalky …atd.

Mariano Marcos State University, Batac, Phillipines

http://afrdis.mmsu.edu.ph/downloads/document31.pdf

Chřestovníček cibulový Lilioceris merdigera

Mandelinka bramborová Leptinotarsa decemlineata

Trochu čísel o česneku… Světová produkce česneku v období 1970-2006 kg per capita 250,00

Svět v tis. tun

14000

10000

150,00

8000 100,00

6000 4000

50,00

2000

20 06

20 05

20 04

20 03

19 99

19 90

0,00

19 80

0

kg per capita

200,00

12000

19 70

Hrubá produkce v tis. tun

16000

100000 Čína : téměř 75% celosvětové produkce česneku

USA: prudký vzestup pod vlivem intenzivních technologií, následovaný poklesem pod tlakem importu čínského česneku

10000

Úpadek produkce česneku v Česku

100

10

1

Sl ov en sk o

es ko Č

es ko slo ve ns ko

un sk o Č

R

um

re ck o Tu

Fr an cie

Eg yp t

o us k R

SA U

ie Šp an ěls ko

In d

Č

ín a

0

Sv ět

tisíc tun

1000

1961 1970 1980 1990 1999 2003 2004 2005 2006

ČESNEK je na vš všechno …?

Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases

http://www.ars-grin.gov/cgi-bin/duke/ethnobot.pl 98 Ethnobotanical Use:

Allium sativum (LILIACEAE) Ache(Ear) Al-Rawi, Duke,1972, Leung, Uphof, Woi.Syria; Ache(Stomach) Eb30: 110, Eb31: 354; Ache(Tooth) Brutus, Duke,1972, Leung, Uphof; Alopecia Eb20: 21; Amebiasis Leung; Antidote Bliss; Antidote(Scorpion) Krochmal; Antiseptic* Eb30: 110, Wong, Bliss, Brutus, Duke,1972, Steinmetz, Uphof, Woi.Syria; Antispasmodic* Eb30: 110, Wong; Arteriosclerosis Leung, Martinez, Uphof; Arthritis Brutus; Ascaricide* Eb30: 110, Wong; Asthma Tackholm; Bactericide Duke,1972, Uphof; Bite(Bug) Eb31: 354; Bite(Snake) Krochmal; Bladder Krochmal; Bronchiectasis Woi.Syria; Bronchitis Al-Rawi, Duke,1972, Leung, Tackholm, Uphof; Cancer Brutus, Hartwell, Leung; Carminative* Eb30: 110, Wong, Al-Rawi, Duke,1972, Steinmetz; Cold Duke,1972, Leung, Uphof; Colic Woi.Syria; Corn Hartwell; Cough Leung, Tackholm, Uphof; Dandruff Eb20: 21, Leung; Deafness Brutus; Demulcent Tackholm; Diaphoretic Al-Rawi, Duke,1972, Uphof; Diarrhea Leung; Diphtheria Leung; Diuretic Al-Rawi; Dysentery Leung; Dysmenorrhea Al-Rawi; Dyspepsia Eb30: 110, Woi.Syria, Wong; Emmenagogue Duke,1972; Expectorant Al-Rawi, Duke,1972, Steinmetz, Uphof; Fever Al-Rawi, Eb28: 41, Martinez, Tackholm; Flatulence Woi.Syria; Gangrene Woi.Syria; Hematuria Leung; Hepatitis Leung; Hypertension Eb30: 110, Leung, Liogier, Martinez, Uphof; Hypertensive* Eb30: 110, Wong; Hypotensive Steinmetz; Hysteria Duke,1972, Leung, Uphof; Internulcer Woi.Syria; Kidney Bliss, Krochmal; Leukemia Hartwell; Lung Woi.Syria; Lupus Woi.Syria; Malaria Al-Rawi, Martinez, Tackholm; Malignancy Hartwell; Nerves Duke,1972, Uphof; Oliguria Eb30: 110, Wong; Parasiticide Brutus; Parturition Eb30: 110; Pertussis Leung, Woi.Syria; Phthisis Woi.Syria; Plague FontQuer; Preventitive Brutus, Martinez; Preventitive(Cancer) Hartwell; Preventitive(Goiter) Bliss; Preventitive(Pestilence) Bliss; Repellant(Snake) Eb24: 354; Rheumatism Brutus, Duke,1972, Liogier; Ringworm Eb31: 354, Leung; Rubefacient Duke,1972, Uphof; Scabies Tackholm; Sclerosis Hartwell; Sedative Bliss; Senescence Brutus; Skin Woi.Syria; Sore Al-Rawi; Spice AlRawi; Spleen Bliss; Stimulant Duke,1972, Eb20: 21, Martinez, Steinmetz, Uphof; Sting(Bee) Krochmal; Stomach Bliss; Stomachic Duke,1972, Woi.Syria; Thirst Eb28: 41; Throat Tackholm; Tonic Steinmetz; Trachoma Leung; Trichomoniasis Leung; Tuberculosis Leung, Martinez, Tackholm, Woi.Syria; Tumor Hartwell; Tumor(Abdomen) Hartwell; Typhoid Leung, Tackholm; Ulcer Tackholm, Woi.Syria; Vaginitis Leung; Vasodilator Steinmetz; Vermifuge* Eb30: 110, Krochmal, Wong, Al-Rawi, Brutus, Duke,1972, Eb30: 110, Liogier, Pittier, Steinmetz, Tackholm, Uphof, Wong; Wart Eb31: 354, Hartwell; Wen Hartwell; Whitlow Hartwell; Witchcraft Eb30: 110; Wound Al-Rawi, Tackholm

Siličnaté látky rodu Allium CH3-S-CH2-CHNH2-COOH S-methylcysteinsulfoxid

O CH3-CH2-CH2-S-CH2-CHNH2-COOH S-propylcysteinsulfoxid

O CH3-CH=CH-S-CH2-CHNH2-COOH S-propenylcysteinsulfoxid

Aliinase

O CH2=CH-CH2-S-CH2-CHNH2-COOH S-allylcysteinsulfoxid (alliin)

H C2H5-C=S O

thiopropanal S-oxid (lachrymatorní faktor)

Allicin Diallyl sulfid Diallyldisulfid Diallyltrisulfid Ajoene …

Siličnaté látky rodu Allium A.sativum A.cepa ascalonicum A.polyanthum A.vineale

A.cepa Allium porrum

A.ampeloprasum (6n)

S-ALLYLcysteinsulfoxid

S-PROPYLcysteinsulfoxid

S-PROPENYL-cysteinsulfoxid

Česnek jako inspirace moderní fytomediciny Syrový česnek –variabilní účinek , nestabilní, často klinicky nepotvrzený, provázený nežádoucími efekty a nutričním diskomfortem (pach, nadýmavost, alergie), nebo vázaný na vysoké denní dávky (10-30 stroužků denně). Nejúčinnější AGE („Aged Garlic Extract“): 10-měsíční extrakce řezů ze stroužků v 20% lihu Účinky proti bakteriím a houbám -široké spektrum aktivit (prof. Kabelík-Olomouc, 1968) -účinky na rezistentní kmeny -nevyvolává rezistenci - nejvýznamnější nález: účinek na Helicobacter pylori – původce vředů dvanáctníku, souvislost s rakovinou žaludku Účinky proti nádorům, rakovině a stárnutí -potvrzeny kancerostatické účinky AGE vůči rakovině střev, nikoli plic -ajoen – cytostatické účinky, přírodní deoxydant, efekty proti stárnutí -celkové zvýšení imunity a zlepšení rekonvalescence

Česnek jako inspirace moderní fytomediciny Účinky proti vysokému tlaku -potvrzeny účinky AGE proti ateroskleroze, -příznivý vliv na metabolismus cholesterolu -zmírnění hypertenze a kardiovaskulárních disfunkcí Účinky na srážlivost krve -antitrombotický efekt

Upíři a česnek: Pověst o tom, že česnek chrání před upíry, rozšířili sami upíři, protože z těl obětí, dopovaných česnekem, získají více krve !!!

Upíři milují česnek stejně jako my !!!