63
Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316
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
Ochrana
fytogenofondu ex
situ (položky
v genofondových kolekcích)
Ochrana fytogenofondu (obecně)
Ochrana
fytogenofondu in
situ
Parky
Chráněné
krajinné celky
a regiony
„On farm“
Přírodní
rezervace a
chráněná
naleziště
Chráněné
stromy
Genové banky
Botanické
zahrady a
arboreta
pěstované druhy
Záchranné
kultivace
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
Vládní instituce:
• výzkumné ústavy
• univerzity
• botanické zahrady a arboreta
• správy rezervací a chráněných oblastí
úmluvy: CITES (1973), CBC (Convetion of Biological Diversity) (1992)
Ochrana fytogenofondu
Instituce zabývající se ochranou fytogenofondu:
Nevládní instituce (NGO):
• nevládní a neziskové organizace
• zájmová a občanská sdružení
Nadnárodní instituce:
FAO, IPGRI – Biodiversity International
mezinárodní sítě genových bank
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
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:
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
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
http://www.croptrust.org
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)
Mezinárodní organizace Oblast GZ rostlin významných pro výživu a zemědělství:
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 Předvýběr vhodných linií
Kdo byl vlastníkem a nositelem práv? 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
Farmář A Farmář B
IP & TP
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
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
Od 20. století dílčí změna vztahů v souvislosti s využívání GZ
- genové banky
- šlechtitelské firmy
- semenářské firmy
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
Farmář
Genebank
Šlechtitel
+ semenářská firma
Tradiční variety s nízkými
výnosy získané genovou
bankou od farmářů
Farmář nakupuje moderní
variety s vysokými výnosy
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
Pokud Stát B profituje, pak Stát A má právo na
sdílení výnosů z užívání GZ
Stát A
má genový zdroj
Stát B
využívá genový zdroj
Germplasm
transferred
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“
Prior Informed Consent, PIC
„vzájemně dohodnuté podmínky“ 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“ Významná pomůcka pro objasnění pojmů a cílů souvisejících s
ochranou a využíváním GZ
2004 – „Mezinárodní smlouva o genetických zdrojích
rostlin pro výživu a zemědělství“ 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):
1. Národní program konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agro-biodiversity (dále jen „Národní program rostlin“)
Pověřená osoba: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha 6, Ruzyně Koordinátor NP GZR: Ing. Ladislav Dotlačil, CSc.
2. Národní program konzervace a využívání genetických zdrojů mikroorganismů a drobných živočichů hospodářského významu (dále jen „Národní program mikroorganismů“)
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:
3. Národní program ochrany a využití genetických zdrojů hospodářských zvířat a dalších živočichů využívaných pro výživu a zemědělství (dále jen „Národní program zvířat“)
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
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
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
http://www.fao.org/docrep/004/v1430e/V1430E02.htm#ch1
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
Genové banky
Typy kolekcí GZ - základní
- jaderná
- aktivní
- pracovní
- polní
- záložní
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)
kolekce celé variabilita plodiny na co nejmenším množství položek
odvozuje se od základní kolekce (10-20% položek základní kolekce)
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
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 ...)
Typy kolekcí GZ
35
15
31
14
Verfication of taxonomic status of Lactuca spp. accesions
from official germplasm collections
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
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)
35
15
31
14
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
Rice accessions growing in the field
(photo: Roel C. Rabara/PhilRice)
Rice regeneration
www.ipk-gatersleben.de Potato multiplication in the field
‘Cryopreserving’ samples or placing
samples into a state of suspended
animation in liquid nitrogen (photo:
Bioversity)
Production of robust, rooted in vitro plants of banana cv.
‘Williams’. (photo: KULeuven/Bioversity)
Vegetatively propagated (In vitro)
materials
(photo: IITA)
in vitro culture of cultivated potatoes www.ipk-gatersleben.de
Vials used to store DNA samples at low
temperature. (photo: Bioversity/ILRI)
Package of 50 paper discs with 10ug of
DNA each.
DNA banky
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.
photo: Mari Tefre/Svalbard Global Seed Vault
Špicberské globální úložiště semen
Díky za pozornost!
Capsicum peppers in their centre of origin, Peru A vegetable stall in Cochabamba, Bolivia, boasts a striking
display of potato diversity.
