Historie a současnost práce s kolekcí

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.