Prezentace aplikace PowerPoint - isb

Zvyšování
konkurenceschopnosti
studentů oboru botanika
a učitelství biologie
CZ.1.07/2.2.00/15.0316
Konzervační strategie
– struktura přednášky
Strategie ochrany fytogenofondu zemědělských plodin:
- mezinárodní organizace
- mezinárodní smlouvy
- ochrana genových zdrojů v ČR
- genové banky
- technologie GB
pěstované druhy
Ochrana fytogenofondu (obecně)
Ochrana
fytogenofondu ex
situ
(položky
v genofondových kolekcích)
Genové banky
Botanické
zahrady a
arboreta
Záchranné
kultivace
Ochrana
fytogenofondu in
situ
Přírodní
rezervace a
chráněná
naleziště
Chráněné
krajinné celky
a regiony
„On farm“
Parky
Chráněné
stromy
Konzervační strategie
in situ – Ochrana planých rostlin v místě jejich přirozeného výskytu.
- Hlavní metoda ochrany planých druhů.
ex situ – Záchova genofondu v náhradních stanovištích. Využívá se
především u kriticky ohrožených druhů, kterým hrozí reálné nebezpečí
vyhubení.
- V užším smyslu ex situ znamená vytvoření náhradní populace na
stanovištích blízkých původním
on farm – Záchova genofondu tradičních, primitivních a tedy méně výnosných
zemědělských plodin, obvykle v oblastech původu dané odrůdy. Výjimečně též pěstování
ohrožených druhů zemědělsky významných planých rostlin (léčivky, pícniny).
in garden – Záchova genofondu odrůd okrasných rostlin či zahradnicky a sadovnicky
významných ohrožených druhů v zahradách a veřejné zeleni. Poskytují nový, náhradní
prostor za úbytek lokalit ve volné přírodě.
in vitro – Záchova genofondu rostlin pomocí laboratorních metod (in vitro ve skle). Především zemědělské plodiny (brambory).
Konzervační strategie „ex situ“

Výhody: choroby a škůdci pod kontrolou
dokonalé vyzrávání
dostupnost

Nevýhody: nároky na pozemky a zahradnickou
technologii
nároky na izolátory
(technické vybavení zabraňující cizosprášení)
nároky na lidskou práci
Největší nevýhoda ex situ genových bank:
- Jakmile dojde k převodu semen do režimu dlouhodobého uchování , tak jsou rostliny vlastně vyňaty z
evolučních procesů, kterým by byly vystaveny v přírodě.
- Absence měnících se přírodních podmínek nebo soutěžení o zdroje
Ochrana fytogenofondu
Instituce zabývající se ochranou fytogenofondu:
Vládní instituce:
• výzkumné ústavy
• univerzity
• botanické zahrady a arboreta
• správy rezervací a chráněných oblastí
Nevládní instituce (NGO):
• nevládní a neziskové organizace
• zájmová a občanská sdružení
Nadnárodní instituce:
FAO, IPGRI – Biodiversity International
mezinárodní sítě genových bank
úmluvy: CITES (1973), CBC (Convetion of Biological Diversity) (1992)
Mezinárodní organizace
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství
„the story“:

1950 – FAO – první genobanky – nutnost konzervace dosud vytvořených sbírek

60. léta 20. st. – první snahy o organizaci a rozvoj mezinárodní spolupráce při jejich
ochraně a využívání
1956 – EUCARPIA (European Association for Research on Plant Breeding – Section
Genetic Resources) – Evropské sdružení pro šlechtitelský výzkum
1960 – EUCARPIA konference – založena Genová banka EUCARPIA

Vytvoření vědeckých předpokladů a systému spolupráce při konzervaci a využívání
GZ; budování národních GB (mandát na konzervaci genofondů)
1971-90 – spolupráce v rámci RVHP – „Vědecko-technická rada států RVHP pro kolekce
planých a kulturních zdrojů rostlin“ 9 států (1971) koncem roku 1990 asi 800 tisíc
položek včetně duplicit









1974 – založena Mezinárodní rada pro genetické zdroje rostlin (IBPGR – International Board
for Plant Genetic Resources)

Nástupnická organizace IPGRI = Mezinárodní ústav pro rostlinné genetické zdroje v
Římě = měl statut jednoho z center Poradní skupiny pro mezinár. zemědělský výzkum
CGIAR = od roku 2006 Biodiversity International
Pro Evropu má mimořádný význam regionální program ECP/GR (zal. 1980) (European
Cooperative Programme for Crop Genetic Resources Networks)
1983 – Československo – započetí spolupráce s ECP/GR
1983 – Na konferenci FAO byl ustavena „Komise pro genetické zdroje rostlin“ (CPGR), po
přijetí „Úmluvy o biologické rozmanitosti“ přejmenována na Komisi pro genetické zdroje
rostlin pro výživu a zemědělství (CPGRFA)
Rezoluce č. 8/83 „International Undertaking on Plant Genetic Resources“ připravena FAO,
ratifikovala ji většina států; platforma pro mezinár. spolupráci, konzervaci, dokumentaci,
studium a využívání GZ rostlin až do r. 2001
2001 - Mezinárodní smlouva o genetických zdrojích rostlin pro výživu a zemědělství
Mezinárodní organizace
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:



FAO
Food and Agriculture Organization of the United Nations,
Organizace OSN pro výživu a zemědělství

činnost zahájila 1945, mezivládní organizace se sídlem v Římě
Hlavní program: Světový plán akcí uchovávání a trvalého
využívání produktů zemědělství, lesního hospodářství a rybolovu
ochrana přírodních zdrojů
poskytování technické pomoci
monitoruje rozvoj zemědělství ve světě, zvl. problémové oblasti třetího
světa, boj proti hladu
podporuje činnost organizací na ochranu genofondu

1950 – první genobanky spadající pod FAO







nutnost konzervace dosud vytvořených sbírek
Od roku 1983 byla ustanovena „Komise pro GZ pro výživu a
zemědělství“ v souvislosti s přijetím „Mezinárodní dohody o
využívání genových zdrojů rostlin“
Mezinárodní organizace
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:

IPGRI – International Plant Genetic Resources Institute, (Roma, Italy)
Mezinárodní ústav pro GZ rostlin (1974)

Od r. 2006: Biodiversity International







péče o rostlinné genové zdroje zemědělských plodin
koordinace gen. bank Evropy, také Afriky, Asie, Austrálie
využití genetické variability rostlin k trvale udržitelnému zemědělství a lesnictví
výživa, prosperita a zlepšení zdravotního stavu obyvatelstva
spolupráce s FAO a CBD
správa mezinárodních databází zemědělských plodin
Spíš poradní orgán bez možnosti přímé podpory GB
http://www.croptrust.org
Nezávislá mezinárodní organizaci, podporující
ochranu a dostupnost GZ hospodářsky
významných plodin
Je podporována vládami konkrétních států,
fondy, firmami a jedinci.
Díky tomu může přímo podporovat aktivity
institucí pracujícími s genovými zdroji.
Pro rok 2013 disponuje 350 mil EUR
Mezinárodní organizace
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:

EUCARPIA – European Association for Research on Plant Breeding

Od 1956

Evropské sdružení pro šlechtitelský výzkum

Zajišťuje systém spolupráce při konzervaci a využívání GZ

Propojuje výzkum, šlechtění, genobanky

budování národních GB (mandát na konzervaci genofondů)
ECP/GR – European Cooperative Programme for Crop Genetic
Resources Networks (od 1980, Evropský program pro GZ)






ECP/GR je regionální program Biodiv. International (IPGRI)
týkající se využití GZ v Evropě
podpora in situ a ex situ kolekcí
plánování společných aktivit a posilování spolupráce v Evropě
podpora veřejného povědomí o využívání a ochraně GZ rostlin
Zájmové skupiny: obiloviny; pícniny; plody; cukrové, škrobnaté a
vláknodárné plodiny; zeleniny, aromatické a kořeninové rostliny;
dokumentace a informace; in situ a on farm konzervace, spolupráce
Pracovní skupiny: Avena, Barley, Wheat, Malus, Prunus, Vitis, Allium,
Brassica, Cucurbita, Solanaceae, Umbelliferae, Leafy Vegetables
Genové banky v Evropě





Mnoho zemí, mnoho sbírek, mnoho uchovávaných
položek
Řízeny víceméně nezávisle
AEGIS
Projekt virtuální Evropské banky pod hlavičkou ECP/GR
Cíle



Zlepšení koordinace GB
Sdílení odpovědnosti za uchovávané GZ
Princip




Virtuální Evropská kolekce
Uchovávání položek, které jsou unikátní a důležité pro Evropu
Uchovávání položek podle mezinárodních standardů
Zajištění dostupnosti GZ pro výzkum a šlechtění
http://aegis.cgiar.org/
- Virtuální Evropská genová banka
- členem se může stát každá země, která podepíše Memorandum of Understanding (MoU)
- Zavazuje se k plnění cílů AEGIS
- partneři se zavazují, že vytipované položky budou přístupné dalším partnerům
= zavazují se poskytovat kvalitní osivo, v dostatečném množstvím, standardně uskladněné
- především by se zde měly ukládat typické položky pro danou zemi (krajové odrůdy)
- členské země od r 2009 vybírají položky, které by se sem měly uložit
- ČR zde má prozatím uloženo 82 položek česneku
- položky evidovány v databázi Eurisco
- The European Genetic Resources Search Catalogue (EURISCO)
Mezinárodní smlouvy
Nakládání s GZ v tradičním zemědělství
……………… nic se neregulovalo

Farmáři prováděli zároveň šlechtění


Kdo byl vlastníkem a nositelem práv?


Předvýběr vhodných linií
Nákupem, výměnou, sběrem a produkcí osiva získal
kdokoliv plné právo s osivem nakládat bez jakýchkoliv
omezení
Výsledek:



Neomezená výměna genových zdrojů
Neomezené využívání genových zdrojů pro
zlepšování vlastností plodin
Nekontrolovaný trh
Tradiční nakládání s genovými zdroji
IP & TP
Farmář B
Farmář A
IP & TP
IP = Intelectual Property = duševní vlastnictví
TP = Tangible property = hmotné vlastnictví
Od 20. století:
- genové banky
- šlechtitelské firmy
- semenářské firmy
GZ v období 1960s-1980s
Od 20. století dílčí změna vztahů v souvislosti s využívání GZ
- genové banky
- šlechtitelské firmy
- semenářské firmy

Rozvoj celosvětové spolupráce na konzervaci
a využívání GZ




Sdílení představy o významu GZ pro zmírnění
chudoby a záchranu biodiverzity
Založeno na spolupráci a sdílení společných
výsledků
GZ byly vnímány jako celosvětové dědictví
Volná výměna GZ, informací a technologií, sběr a
uchovávání GZ neregulováno
1973, Washington: CITES
„ Convention on International Trade in Endangered Species of
Wild Fauna and Flora“
„ Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy volně
žijících živočichů a planě rostoucích rostlin “



cílem je ochrana ohrožených druhů živočichů a rostlin
před hrozbou vyhubení v přírodě z důvodu nadměrného
využívání pro komerční účely.
reguluje zejména obchod s exempláři ohrožených
druhů získaných z volné přírody, kontroluje však i
obchod s živočichy odchovanými v zajetí nebo člověkem
vypěstovanými rostlinami druhů, které jsou v přírodě
ohroženy
Počet smluvních stran: 179 zemí, ČR od 1993
1983:
Rezoluce FAO 8/83 „IUPGRFA“
„International Undertaking on Plant Genetic Resources “
„Mezinárodní dohoda o využívání genových zdrojů rostlin“




Jeden z prvních dokumentů zabývající se
dostupností GZ
Počet smluvních stran: 113 zemí
Uvádí, že genetické zdroje rostlin jsou
dědictvím všeho lidstva a jsou volně
dostupné pro šlechtění, výzkum a
vzdělávání.
Signatářské státy přijaly mimo jiné povinnost
uchovávat toto bohatství pro příští generace.
Sdílení výnosů z užívání GZ před rokem 1993
- narůstající problém s využíváním GZ, zvláště GZ pocházejících z rozvojových zemí
- GZ využívají šlech. a semen. firmy produkující zisky, které se prakticky ani z části
nevracejí zemí původu GZ
Genebank
Tradiční variety s nízkými
výnosy získané genovou
bankou od farmářů
Farmář
Farmář nakupuje moderní
variety s vysokými výnosy
Šlechtitel
+ semenářská
firma
Zisk ze zvýšených
výnosů představují pro
farmáře zlomek zisku
nově vytvořené odrůdy
Každý stát má právo na spravedlivé a
rovnocenné rozdělení přínosů z užívání GZ
Stát A
má genový zdroj

Germplasm
transferred
Stát B
využívá genový zdroj
Pokud Stát B profituje, pak Stát A má právo na
sdílení výnosů z užívání GZ
Convention on Biological Diversity
Úmluva o biologické rozmanitosti (CBD: 1993)

Klíčová mezinárodní úmluva měnící koncepci
využívání biodiverzity

Podepsalo 188 národů



Všechny státy kromě 7 (např. USA, Somálsko, Irák..)
Mezinárodní dohoda přijatá největším počtem států
Úmluva si klade tři základní cíle:

ochranu biologické rozmanitosti,



která je chápána jako rozmanitost všech živých organismů a systémů, jejichž
jsou součástí
udržitelné využívání jejích složek a
zajištění spravedlivého a rovnocenného rozdělení
přínosů plynoucích z využívání GZ (včetně zajištění
přístupu ke GZ a předávání technologií při respektování
suverénních práv na tyto zdroje a technologie a zajištění vhodného
financování)

Skretariát CBD


Nezávislá organizace spadající organizačně pod
OSN
Zabývá se:




plněním cílů CBD
organizací konferencí signatářů Úmluvy
koordinací činností s dalšími partnery
Sídlo: Montreal (Kanada), 70 zaměstnanců
Každý stát má právo rozhodovat o
svých genových zdrojích

Pro jakýkoliv organismus (GZ) vyskytující se na
území daného státu má jeho vláda právo
rozhodovat o tom:






Kdo jej může vlastnit
Kdo jej může používat
Kdo z něj může profitovat
Jakým způsobem k tomu dojde
K jakým účelům bude použit
Jak může být chráněn


Ochrana vlastního GZ (organismu)
Ochrana duševního vlastnictví benefitů získaných v
souvislosti s užívání GZ
Mezinárodní smlouvy
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:

CBD – „Úmluva o biologické rozmanitosti“ podrobněji

Jeden ze stěžejních cílů:


Zajištění přístupu ke GZ a spravedlivé sdílení přínosů z užívání
Nástrojem pro plnění tohoto cíle je Článek 15 Úmluvy:
definuje 3 základní body, na kterých se musí dohodnout poskytovatel a
uživatel GZ


„předběžný souhlas“


„vzájemně dohodnuté podmínky“


Prior Informed Consent, PIC
Mutually Agreed Terms, MAT
„rozdělování přínosů“ (většinou ve spojení „přístup a…)

Access and Benefit Sharing, ABS
Mezinárodní smlouvy
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:

CBD – „Úmluva o biologické rozmanitosti“ podrobněji

“předběžný souhlas“ (Prior Informed Consent, PIC)
 Právnická terminologie
 Člověk má právo, pokud je vystaven určitému riziku, být
informován o možných důsledcích, aby se mohl rozhodnout,
zda dané riziko podstoupí nebo ne.
 GZ: Pokud daná země poskytuje GZ, tak kompetentní
orgány musí být informovány o jejich způsobu využití.
Legislativa státu pak může určit další instituce, které se k
žádosti vyjádří.
Mezinárodní smlouvy
Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:

CBD – „Úmluva o biologické rozmanitosti“ podrobněji

„Vzájemně dohodnuté podmínky“(Mutually Agreed
Terms, MAT)
 Pravidla mezi poskytovatelem a uživatelem GZ
 tj. podmínky přístupu ke GZ a udělení práva na jejich
využití

„Princip spravedlivého a rovného rozdělování přínosů“
(Access and Benefit Sharing, ABS)
 Zaručuje, že poskytovatel (země původu GZ) se bude
podílet na přínosech z nich – finančně, nebo ziskem
nové technologie, vzdělávání odborníků, vědeckou
spoluprací …(záleží na dohodě)
Prvotní výsledek CBD na
využití GZ


Problémy s dohodami o vzájemném sdílení
Omezení funkčnosti dosavadního systému
výměny GZ



Výměna GZ se prakticky zastavila
kooperace, sdílení a důvěra byla nahrazena
soutěžením o GZ, vlastnictvím GZ a nedůvěrou
Zpomalení využívání GZ v zemědělství
Další mezinárodní dohody vytvářející
prostředí pro plnění cílů CBD

2002 – „Bonnská směrnice“


2004 – „Mezinárodní smlouva o genetických zdrojích
rostlin pro výživu a zemědělství“





Významná pomůcka pro objasnění pojmů a cílů souvisejících s
ochranou a využíváním GZ
International Treaty of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture; ITPGRFA
Podpora výměny GZ na mezinárodní úrovni
Podpora plnění cílů CBD
2006 – „Standardní dohoda o poskytování GZ“

Standart Material Transfer Agreement; SMTA

„Vzor“ smlouvy mezi poskytovatelem a příjemcem GZ
2011 – „Nagojský protokol o přístupu ke GZ a spravedlivém a
rovnocenném rozdělení přínosů z jejich užívání“

Vytváří předpoklady pro zvýšení právní jistoty mezi poskytovateli a příjemci
(uživateli GZ)
Genetické zdroje ČR
opatření na jejich ochranu a využívání

Uchovávání GZ pro zemědělství je v ČR zajišťováno
prostřednictvím programu:

„Národní program konzervace a využívání GZ rostlin, zvířat
a mikroorganismů významných pro výživu a zemědělství“

byl přijat 2011 MZe ČR pro léta 2012-2016 jako společná
platforma pro konzervaci a využívání genetických zdrojů
a sdružuje 3 samostatné Národní programy


Národní program
Je legislativně ukotven zákonem č. 148/2003 Sb., o konzervaci a využívání
GZ rostlin a mikroorganismů a související vyhlášky č. 458/2003 Sb.
Vychází z mezinárodních dohody, kterými je ČR vázána:




CBD - Úmluva o biologické rozmanitosti,
ITPGRFA - Mezinárodní dohoda o genetických zdrojích rostlin pro výživu a zemědělství,
SMTA - Standardní dohoda o poskytování GZ
MZe pověřuje vybrané, jím zřízené organizace tj. „pověřenou osobu",
resp. „určenou osobu“, pro zajištění koordinačních činností
samostatných programů
Genetické zdroje ČR
„Národní program….“

Národní program je vytvořen z těchto podprogramů:
Dle zákona č. 148/2003 Sb., o konzervaci a využívání genetických zdrojů rostlin a mikroorganismů významných
pro výživu a zemědělství a o změně zákona č. 368/1992 Sb., o správních poplatcích ve znění
pozdějších předpisů (zákon o genetických zdrojích rostlin a mikroorganismů):
Národní program konzervace a využívání genetických zdrojů
rostlin a agro-biodiversity (dále jen „Národní program rostlin“)
1.

Pověřená osoba: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha 6, Ruzyně

Koordinátor NP GZR: Ing. Ladislav Dotlačil, CSc.
Národní program konzervace a využívání genetických zdrojů
mikroorganismů a drobných živočichů hospodářského významu
(dále jen „Národní program mikroorganismů“)
2.

Pověřená osoba: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha 6 – Ruzyně
Dle zákona 154/2000 Sb., o šlechtění, plemenitbě a evidenci hospodářských zvířat a o změně některých
souvisejících zákonů (plemenářský zákon), ve znění pozdějších předpisů:
Národní program ochrany a využití genetických zdrojů
hospodářských zvířat a dalších živočichů využívaných pro
výživu a zemědělství (dále jen „Národní program zvířat“)
3.

Pověřená osoba: Výzkumný ústav živočišné výroby, Praha 14 Uhříněves
Genetické zdroje v ČR
„Národní program rostlin“
Poradní orgán Národního programu je Rada genetických zdrojů rostlin
(RGZ):


Předseda RGZ, koordinátor NP: Ing. Ladislav DOTLAČIL,CSc.
RGZ má cca 50 členů z různých institucí působících v ČR

RGZ je odborným konzultačním a poradním orgánem „Pověřené
osoby“ a účastníků „Národního programu konzervace a využívání
genetických zdrojů rostlin a agrobiodiversity“.

RGZ plní rovněž funkci expertní skupiny pro potřeby MZe a pro potřeby
Českého výboru pro spolupráci s FAO;

Vyjadřuje se ke spolupráci s mezinárodními organizacemi (zejména
FAO a IPGRI) a k mezinárodní spolupráci účastníků NP

Stanoviska RGZ mají charakter doporučení
Genetické zdroje ČR
Cíle Národního programu rostlin
• Shromažďování
• Zkoušení
• Popis
• Uchování
• Evidence
• Regenerace GZ
• Poskytují služby uživatelům
• Zajišťují plnění mezinár. závazků
Tedy: organizační a věcné zabezpečení uchování a setrvalého využívání
genetických zdrojů rostlin, zvířat a mikroorganismů významných pro výživu a
zemědělství, které se nacházejí na území ČR
Tradice práce s GZ v ČR

Tradice sahající do počátku minulého století, kdy šlechtitelské a výzkumné stanice
začala shromažďovat domácí i zahraniční materiály.

Tyto sbírky převzaly později zemské ústavy v Čechách a na Moravě,

od nich potom v padesátých létech nově zakládaní zemědělské výzkumné ústavy,
které zajišťují tyto činnosti i dnes, v rámci NP.

V roce 2012 se na řešení NP podílelo 12 organizací v ČR,
v jejichž kolekcích je shromážděno 52,6 tis. GZ.

Převládající podíl obilnin, zelenin, pícnin, luskovin a ovocných rostlin.

Na vegetativně množené kolekce připadá 18,6% GZ.
4 ústavy s funkcí kryobanky




302 položek
z toho 113 položek česneku
další: vinná réva, ovocné dřeviny
Genetické zdroje ČR
Národní program rostlin
Genetické zdroje ČR
Národní program rostlin
Spoluřešitelská pracoviště:
 VÚRV, v.v.i. Praha-Ruzyně, oddělení genové banky
 VÚRV, v.v.i. – oddělení zelenin a speciálních plodin Olomouc
 VÚRV, v.v.i. – Výzkumná stanice vinařská, pracoviště Karlštejn
 Zemědělský výzkumný ústav, s.r.o. Kroměříž
 AGRITEC, s.r.o. Šumperk
 OSEVA PRO, s.r.o. Výzkumná stanice travinářská Zubří
 OSEVA PRO, s.r.o. Výzkumný ústav olejnin Opava
 Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, s.r.o. Holovousy
 Mendelova univerzita Brno, Zahradnická fakulta Lednice na Moravě
 Výzkumný ústav pícninářský, s.r.o. Troubsko
 Výzkumný ústav bramborářský, s.r.o. Havlíčkův Brod
 Chmelařský Institut, s.r.o. Žatec
 Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.i. Průhonice
 AMPELOS, a.s. Znojmo-Vrbovec
 Botanický ústav AV ČR, v.v.i. Průhonice
Genetické zdroje ČR
Národní program rostlin
Databáze na serveru VÚRV:

ECP/GR European Wheat Database (EWDB)- Evropská
databáze pšenice (http://genbank.vurv.cz/ewdb/)

ECP/GR European Arrhenatherum and Trisetum Database
- Evropská databáze ovsíku a trojštětu
(http://genbank.vurv.cz/arrh_tri/)

Webová stránka Národního programu - Důležité
dokumenty a (odkazy
http://genbank.vurv.cz/genetic/nar_prog/default.htm)
Databáze EVIGEZ =
evidence genových zdrojů
Databáze EVIGEZ =
evidence genových zdrojů
Databáze EVIGEZ =
evidence genových zdrojů
Technologie genových bank
- databáze
Genové banky
Evidence GZ

Označení genových zdrojů se řídí národním evidenčním číslem (ECN) ve
tvaru 99X9999999
 řešitelské pracoviště
 skupina plodin
 druh plodiny
 genový zdroj v rámci druhové kolekce

Př: Lactuca serriola 09H5801242
 09 = kód pracoviště VURV Olomouc
 H58 =
 H skupina plodin „zelenina“
 58 plané druhy Lactuca spp.
 např. H57 = pouze Lactuca sativa
 01242 = pořadové číslo položky v kolekci
Shromažďování GZ

Odrůdy



Nové odrůdy – výměnou, případně darem od
majitelů z tuzemska i zahraničí
Staré odrůdy – repatriací ze zahraničních
genových bank a jejich regenerace
Plané formy, ekotypy a příbuzné druhy


Individuální sběry v přírodě
Sběrové expedice: tuzemské i zahraniční
Genové banky
Instituce, kde se dlouhodobě uchovávají genofondové kolekce
 Celosvětově 1300 genových bank; 6,1 milionu položek (1/2 duplicity)
 Nejvýznamější Evropské banky:

CGN – Center for Genetic Resources, The Netherlands
HRI – Hoticultural Research International, Wellesbourne, UK
Nordic Gene Bank – Malmő
VIR – Všesvazový Institut rostlinné výroby Petrohrad
http://www.fao.org/docrep/004/v1430e/V1430E02.htm#ch1
Typy kolekcí GZ
- základní
- jaderná
- aktivní
- pracovní
- polní
- záložní
Typy kolekcí GZ

pracovní (working collection)



Např. sběrové semenné vzorky, které nepodléhají distribuci = bez Evigezových
čísel (národní evidenční číslo)…. . před zařazením do řádných kolekce
např. universita – pracovní kolekce rodu Lactuca ze sběrových expedic sloužící pro
vědecké účely
základní (basic collection)



Základní archiv semen dlouhodobě uchovávaný „pro příští generace“
Měla by obsahovat celkovou genetickou variabilita zájmového druhu, planých
příbuzných druhů, krajových odrůd, kultivarů
Velikost položek:






samosprašné druhy 4 tisíce semen
cizosprašné druhy 10-12 tisíc semen
druhy s malými semeny 2-5 g
Uchovávání semen při teplotě -18°C
Položky uchovávané v ZK nejsou určeny k volné distribuci, pouze k regeneraci
Přesevy až po ztrátě klíčivosti – provádí se pravidelný monitoring, pokud klíčivost
klesne – regenerace v Aktivní k.
Typy kolekcí GZ

jaderná (core collection)



aktivní (active collection)






okamžitá přístupnost ke vzorkům,
slouží pro regeneraci, distribuci a dalšímu užití položek
Protože se s položkami pracuje častěji, tak jsou uchovávány v režimu střednědobého
užívání - podmínky, při kterých je zajištěna min. 65% klíčivost semen po dobu 10-15 let
Velikost položek není dána, záleží na četnosti užívání – často distribuované vzorky
musí být představovány větším množstvím
Např. podzemnice olejná až 1,5 kg
polní kolekce – pro nepohlavně se rozmnožující druhy


kolekce celé variabilita plodiny na co nejmenším množství položek
odvozuje se od základní kolekce (10-20% položek základní kolekce)
Např. brambory, česnek
bezpečnostní duplikace (security backup)

Přesunuje se sem (podle uvážení kurátora) část základní nebo aktivní kolekce
Kolekce části genových zdrojů ČR je uložena ve Slovenské genové bance v
Piešťanech.

39 Lactuca sativa cultivars (České odrůdy Lednický, Safír, Smaragd, Kamýk, Valašský ...)

Verfication of taxonomic status of Lactuca spp. accesions
from official germplasm collections
Taxonomic status of a set of 95 Lactuca spp. accessions representing 12 species
received from six main world gene banks (Czech Republic, Germany, the Netherlands,
the UK, the USA)
14
14
35
31
31
15
15
35
1) taxonomic status declared by
passport data confirmed for 35 accs.
2) taxonomic status of 15 accs. of L.
serriola completed by determination
of a lower taxonomic unit (f. serriola,
f. integrifolia)
3) taxonomic status of 31 accs.
re-determined
4) 14 acc. represented by mixtures of
L. serriola forms, different Lactuca
species or Lactuca interspecific
hybrids
Technologie genových bank
– Techniky dlouhodobého uchovávání
Eberhart et al. 1991. Strategies for long-term management of germplasm collections In:
Falk, Holsinger (eds.) Genetic and conservation of rare plants. Oxford University Press.
New York- Oxford
Skladování semen PŘI NÍZKÉ TEPLOTĚ…..standardní teplota –20°C.
vysušená, zabalená a označená semena
pracovní (aktivní) kolekce - dlouhodobé skladování při teplotě 0 až –5°C
základní : –20°C
velikost skladovaných položek:
- samosprašné druhy 4 tisíce semen
- cizosprašné druhy 10-12 tisíc semen
Použití vhodných obalů
1) papírové obaly velmi špatné, nehodí se
2) laminované (nejsou zcela bezpečné, odpařuje se voda) vhodné vzhledem
k využití prostoru
3) hermetické nádoby s Twist-Of uzávěry
Technologie genových bank
– Techniky dlouhodobého uchovávání
Semena rozdělujeme do dvou skupin:
•
Ortodoxní
• snášejí vysušení na 5-10% obsahu vlhkosti, aniž ztrácejí vitalitu
• uskladňují se při –20°C
• většina zemědělských plodin – obilniny, proso, luskoviny, olejniny a
zeleniny, (kromě plodin trop. pásma)
• Př.: obilky ječmene ztratí pouhých 5% klíčivosti za 3000 let pokud
jsou skladovány při –20°C a 5% vlhkosti
•
•
Neortodoxní (rekalcitrantní)
• Vysušení pouze na 12-30% vlhkosti (= často mikrobiální kontaminace)
• Citlivost na chlad
• uchování: pouze týdny – měsíce = lepší uchování v polních kolekcích
• Př. ekonomicky významné rostliny pěstované na plantážích:
• kokosový ořech, kakaovník, mango, muškátový ořech, kaučukovník a
semena některých stromů – kaštan, dub, buk, ořešák
Technologie genových bank
– Techniky dlouhodobého uchovávání
Další techniky dlouhodobého uchování
In vitro prezervace
– meristémy z kořenových špiček, pupenů, množí se dělením
Klonální prezervace – v polních kolekcích GB
- vegetativně množené druhy a druhy s neortodoxními semeny
- nevýhoda: prostor, choroby, škůdci, prořezávání…..živelné pohromy
Kryoprezervace – meristémy z kořen. špiček, pupenů
- uchovávání v podmínkách tekutého dusíku (–196°C) – zastaven
metabolismus (mikrooganismy, semena, pylová a somatická embrya, prašníky a pyl)
Uchovávání pylu – užitečné pro rostliny, které nemají ortodoxní semena,
vysušení a uchovávání pylu při nízkých teplotách nebo uchování pylu pro
opylování v jinou dobu, než je doba kvetení
DNA banky– izolovaná genomická DNA, avšak takto se neuchovává genetická
diverzita v životaschopné formě
Potato multiplication in the field
www.ipk-gatersleben.de
Rice regeneration
Rice accessions growing in the field
(photo: Roel C. Rabara/PhilRice)
‘Cryopreserving’ samples or placing
samples into a state of suspended
animation in liquid nitrogen (photo:
Bioversity)
Vegetatively propagated (In vitro)
materials
(photo: IITA)
Production of robust, rooted in vitro plants of banana cv.
‘Williams’. (photo: KULeuven/Bioversity)
in vitro culture of cultivated potatoes
www.ipk-gatersleben.de
DNA banky
Vials used to store DNA samples at low
temperature. (photo: Bioversity/ILRI)
Package of 50 paper discs with 10ug of
DNA each.
RDA genebank, National Agrobiodiversity Center, Suwon, Republic of Korea
http://pdbk.korea.ac.kr/
Špicberské globální úložiště semen
Účel: zachování genetické rozmanitosti uchovávané semenech rostlin
Předcházení ztráty GZ např. v souvislosti s nebezpečím zničení genových bank:
Např: International Center for Agriculture in Dry Areas, Sýrie, Aleppo, Institute for Cereal Crop Improvement (ICCI) v Tel Avivu, Israel )
- oficiálně otevřeno 26. února 2008.
- počítá se s maximální kapacitou 2,25 miliardy semen (4,5 mil položek po 500 semenech)
- K 11.7.2010 zde bylo uloženo 716 523 vzorků semen ……… 19.11.2013: 798190 položek (+81667).
-Úložiště je umístěno 130 m n. m. v pískovcovém masivu.
-Mezi hlavní výhody umístění patří:
- tektonická stabilita
- nadmořská výška zajišťující, že úložiště nebude zatopeno, ani kdyby všechen sníh na pólech roztál,
- snadná dopravní dostupnost
- stabilní teplota podloží -3°C. (I pokud by generátory vypadly, potrvá několik týdnů, než se teplota zvýší na
původní -3°C.
Špicberské globální úložiště semen
photo: Mari Tefre/Svalbard Global Seed Vault
Díky za pozornost!
Capsicum peppers in their centre of origin, Peru
A vegetable stall in Cochabamba, Bolivia, boasts a striking
display of potato diversity.