Chemap Agro s.r.o.

Význam celistvosti rostlin pro šlechtění

23. 04. 2017 Ing. Ladislav Bláha, CSc., Ing. Jiří Hermuth, Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Výzkumný ústav rostlinné výroby v.v.i., Praha-Ruzyně Osivo a sadba Zobrazeno 352x

Vezmou-li se vědecké práce hodnotící jednotlivé metabolické procesy v rostlině, lze jich najít tisíce. Praktické využití však nalezlo malé procento a zdá se, že „nůžky“ mezi zemědělským výzkumem a šlechtěním se roztahují. Chybějí projekty, které by více syntetizovaly práci šlechtitele a vědeckého pracovníka k oboustranné prospěšnosti.

Agromanualshop.cz- Figaro - glyfosát za výhodnou cenu

Vyhledáme-li si na příklad v literatuře či i na www stránkách biochemické dráhy metabolizmu rostlin, zjistíme složitost procesů a jejich provázanost, vzájemné ovlivňování, vliv celkového metabolizmu na většinu sledovaných znaků. Výjimku tvoří, jak i z takovýchto schémat vyplývá, skupina jednoduše děděných znaků. Schéma všech metabolických procesů v rostlině vypadá jako tištěný spoj s tisíci vazbami. Velkou roli má také transport látek (metabolitů) v rostlině, úprava poměrů nadzemní a podzemní části rostlin, vliv vnějších podmínek. Známe-li důležité metabolické dráhy a jejich vliv na určitou vlastnost rostliny, pak analýza dědičně založených drah může přesně určit, který z vybraných genotypů je pro další práci nejlepší.

Celistvost rostliny a metabolické pochody

Celistvost rostliny je vzájemná závislost růstu a vývoje jednotlivých orgánů v rámci jedné rostliny jak z hlediska morfologického a anatomického, tak i z hlediska metabolických funkcí. Metabolizmus buňky a rostliny se skládá ze vzájemně propojených metabolických drah, které umožňují syntézu a rozklad látek. Biochemické reakce v rostlině jsou spojené svými produkty. Jsou to převážně substráty pro následné reakce, tedy pro další chemické reakce katalyzované enzymy.

Všechny reakce jsou nezbytné pro udržování stabilního prostředí (homeostázy) v organizmu a transport metabolitů je regulován v závislosti na potřebách buněk, pletiv a dostupnosti substrátu. Jedná se o výslednici reakcí anabolických (skladných), katabolických (rozkladných) a amfibolických, tedy reakcí, které mohou mít obojí charakter.

Signalizace v rostlině

Jak ukazují výsledky výzkumu u metabolizmu celistvosti rostlin v oboru „signalizace a chování rostlin“ (dříve rostlinné neurobiologie), jsou rostlinné reakce na vnější prostředí doprovázeny i měřitelnými změnami elektrických potenciálů rostlin a všech parametrů, které biofyzika a biochemie může změřit. Signály o změně stavu části rostlin (např. napadení kořene škůdcem) se šíří rychle po celé rostlině díky synapsím a některým fytohormonům. Některé synapse u rostlin obsahují bílkoviny podobné svým složením buňkám neuronů. Výsledky tohoto oboru jednoznačně podporují význam celistvosti rostlin.

Délka jednotlivých růstových fází

Úpravou délky trvání jednotlivých fází růstu (vývoje) a délkou jejich trvání, včetně úpravy morfologických vlastností rostlin, můžeme změnit výkon porostu, transportní poměry, odolnost vůči přechodnému suchu, lepší využití slunečního záření a to tak, že přímo nezasahujeme do metabolizmu rostlin a současně využíváme balance polygenů, která je již daná. Samozřejmě, že díky změně doby trvání jednotlivých fází se změní poměr syntetizovaných látek v rostlině a transportní poměry. Nejjednodušší příklad takovéto změny poskytují polozakrslé a rané plodiny. Ideální model těchto „úprav“, přizpůsobení pro dané podmínky, představují plané genetické zdroje. Jiná situace nastane, zasahujeme-li do metabolizmu transgenozí. Genetické transformace vyprodukovaly mnoho různých typů GM rostlin (okolo 600), které mají rozmanitý vliv na metabolizmus těchto rostlin. Charakter vyvolaných fyziologických změn je objasněn pouze u některých GM rostlin.

Cíle šlechtění

Cíle jsou známé. Při výběru vhodných plodin a jejich odrůd do současných vnějších měnících se podmínek rozhoduje produkt, který plodina poskytuje (sklizňová část plodiny), její celková reakce v místních podmínkách, způsob tvorby výnosu a typ metabolizmu rostlin (typ C3, C4 fotosyntézy a další metabolické pochody).

Důležité faktory při výběru plodiny pro danou pěstitelskou oblast

Doba tvorby hlavní výnosové části rostlin

Bez ohledu na hospodaření s vodou a odolnost vůči stresům dané plodiny je díky roční době tvorby hlavní výnosové části rostlin (semena, hlízy…) velký rozdíl v celkovém vlivu vnějších podmínek na část rostliny tvořící výnos. Z fyziologie celistvosti rostliny vyplývá, že kromě výhody jakou poskytuje ranost, je také důležité, zda výnosová, tedy sklizňová část rostliny se tvoří po celou vegetační dobu (brambory, cukrovka) nebo se jedná jako například u pšenice o transport hotových látek (především sacharóza) do sklizňové části. Jiný - třetí -příklad poskytuje řepka, kde syntéza látek obsažených v semeni začíná postupně, především až týden po ukončení kvetení.

Typ metabolizmu

Zvyšující se variabilita počasí, vzrůst průměrných teplot preferuje před tzv. C3 rostlinami C4 rostliny. Rostliny označované jako C3 a C4 se liší svým metabolizmem. Rozlišení těchto typů rostlin je podle způsobu fixace CO2 při fotosyntéze.

C4 rostliny nemají tzv. světelné dýchání. Často se píše, že rostliny tak mohou ztratit až 40 % přijatého CO2. Při světelném dýchání dochází ke štěpení již hotových meziproduktů fotosyntézy, a tím ke ztrátám na substrátu a energii. U C4 rostlin rychlost fotosyntézy a tvorba biomasy je o 30–50 % vyšší než u C3 rostlin. Lépe hospodaří s vodou, fotosyntetizují i při částečně uzavřených průduchových štěrbinách. U C4 rostlin se předpokládá, že by zlepšený kořenový systém mohl být v podmínkách většího sucha velmi dobře využit z hlediska příjmu vody a odolnosti vůči půdním stresům. Počet plodin s C4 systémem využitelných u nás je však limitován kvůli jejich nárokům na teplo.

Využívání C4 fotosyntézy má velký potenciál pro zlepšování rostlinné produkce a zajišťování dostatku potravin. U nás takovouto roli může sehrát například čirok, kukuřice (silná kutikula, fotosyntéza probíhá i přes uzavření průduchů, malá spotřeba vody na jednotku sušiny). Pro zajímavost C4 systém má i plevel ježatka kuří noha (Echinochloa crus-galli). Je to klasická ukázka rychlosti růstu, vývoje v relativně suchých podmínkách, kdy roste přímo před očima, ale při vyšší teplotě. I zde je nutná určitá dostupnost vody, která kromě atmosférického CO2 je považována za hlavní hnací sílu pro ekologický úspěch C4 rostlin. I mezi plodinami s typem fotosyntézy C4 jsou rozdíly ve spotřebě vody na tvorbu sušiny (tab. 1). Údaje jsou informativní, představují průnik z různých informačních zdrojů, nicméně ne vždy jsou získávané přímo v polním průměrném prostředí a není vždy udáno, ve které vývojové fázi jsou data získaná.

Tab. 1: Porovnání hospodaření s vodou u vybraných plodin

Plodina (typ fotosyntézy)

Spotřeba vody (l/kg sušiny)

Období citlivosti na nedostatek vody

Citlivost na nedostatek vody

Čirok (C4)

280–310

kvetení a doba tvorby výnosu

nízká

Kukuřice (C4)

351

kvetení a nalévání zrna

průměrná až vysoká

Řepka (C3)

(450–500)

jarní nárůst, týden po kvetení do plné zralosti

průměrná

Pšenice (C3)

488

doba před kvetením (více jak při tvorbě výnosu)

nízká až průměrná

Brambor (C3)

624

tvorba stolonů a počátek tvorby hlíz

vysoká

Čirok v době kvetení, ostatní obilniny C3 byly již v plné zralosti, plodina vykazovala normální růst i v podmínkách nedostatku vláhy roku 2015
Čirok v době kvetení, ostatní obilniny C3 byly již v plné zralosti, plodina vykazovala normální růst i v podmínkách nedostatku vláhy roku 2015

Změněný metabolizmus pšenice a rýže

Současné výsledky výzkumu ukazují i na možnosti využití C4 systému u pšenice a rýže. Zde u pšenice se ukazuje na přítomnost C4 fotosyntézy v zelené části u vyvíjejících se zrn, i když C4 typ fotosyntézy není přítomen v listech. Předpoklad je, že by mohl být C4 systém využitý tedy i u nových odrůd pšenice. Důvodem je skutečnost, že geny pro C4 systém jsou přítomné v genomu této plodiny. Vyšší nárok na sumu teplot za vegetaci by u pšenice nemělo hrát roli. Změnil by se tak de facto jednorázově celkový metabolizmus dané plodiny a lze vyslovit domněnku, že by se jednalo o velkou změnu, jakou ve své době přinesl Norman Borlaug s polozakrslými pšenicemi.

Co přináší výzkum celistvosti pro šlechtitele?

Je nutné konstatovat, že ke každé dílčí složce metabolizmu rostlin, která má vliv na výkon sklizňové části dané plodiny, tedy většinou i ke každému hodnocenému znaku, je možné vytvořit rozsáhlou literární rešerši z vědeckých výsledků. Na první pohled se zdá, že je k dispozici slušná databáze využitelných výsledků. A ona je k dispozici, jedná se však většinou ne ve všech případech o dílčí složky metabolizmu. Vytvoření ideální odrůdy se všemi pozitivními, tedy požadovanými funkcemi (z pohledu člověka - vědce) není možné vytvořit jak z hlediska pravděpodobnosti vzniku takové to kombinace, tak z hlediska rostliny - schopnost adaptovat se k podmínkám prostředí. Částečné změny v metabolizmu rostlin totiž ovlivní celkový metabolizmus rostlin, tedy ostatní funkce.

Šlechtitel ve standardním šlechtitelském procesu testuje a hodnotí již rostlinu a důležité hospodářské vlastnosti jako celek (výsledek velkého množství metabolických vlivů, reakcí), proto potřebuje mít k dispozici genotypy sloužící jako rodičovské páry s požadovanými vlastnostmi, což běžné polní hodnocení většiny znaků kvantitativního charakteru neumožňuje i vzhledem ke vlivu prostředí.

Chyba výzkumu a vědy je, že využívají nevhodné modelové rostliny pro zemědělský výzkum, například huseníček rolní, tabák atd. Výsledky pak nemusí být a často nejsou využitelné u některých plodin. I na konferencích ESA (European Society of Agronomy) se poukazovalo na to, že přímý výzkum na zemědělských plodinách s výjimkou bazálních funkcí a metodických postupů je velmi žádoucí.

Praktické pěstování

Vyjdeme-li z požadavků nových odrůd na vnější podmínky, je často vidět, že kvůli znehodnocování půdy (zhoršující se struktura, slévavost, nedostatek organických látek, neschopnost udržet větší množství vody, anoxie, horší využití živin atd.) je jasné, že jsou nové odrůdy pěstovány ve stresových podmínkách, což se může projevit a převážně se projevuje v nižší efektivitě celkového metabolizmu. Tím se může zvyšovat tlak škůdců i chorob. Je prokázáno, že vhodné půdní podmínky a střídání plodin (osevní postupy) snižují potřebu, a tím i spotřebu chemických látek na ochranu rostlin.

Čím může přispět výzkum u jednotlivých typů znaků?

Tvorba výnosu je dynamický proces, který zahrnuje mnoho faktorů v jednotlivých etapách růstu a vývoje. Znalosti o optimální úrovni jednotlivých složek výnosů a jejich tvorbě umožní částečně ovládat tento dynamický proces. Předpokládá se, že tento přístup pomůže poukázat na nedostatky v chápání pěstitelských procesů a ukazují směr pro další výzkum na toto téma.

Kvalitativní znaky se řídí rozdíly v jednom nebo několika významných genech. Hodnotí se snadno a rychle a vliv prostředí je minimální (determinantní × indeterminantní fazole a rajčata, škrobová × cukrová zrna u kukuřice, barva semen, plodů, některé otázky jakosti atd.). Zde problém není.

Jiná situace je u kvantitativních znaků, tedy u převážné většiny hospodářských znaků (výška, tolerance k biotickým a abiotickým stresům jako jsou vysoká teplota, chlad, sucho, škůdci atd.). Tyto vlastnosti jsou řízeny mnoha geny. Jsou tedy výsledkem velkého množství biochemických pochodů v rostlině, na které má velký vliv prostředí. Šlechtitel se nemůže většinou soustředit na takovéto dílčí znaky. Musí hodnotit (celek) více kvantitativních vlastností, ale v případě využití ověřených biochemických a fyziologických pochodů u vybraných materiálů může ze dvou podobných genotypů vybrat ten, který má jistou funkci. Například, když ví, že v době vysoké teploty a sucha tvoří určitý genotyp antistresové proteiny, bude lepší vybrat do křížení tohoto rodiče. Taková definice genotypů má za následek efektivnější proces šlechtění, protože jak známo, odolnost vůči nedostatku vody je kódována na všech chromozómech. Podobně lze jmenovat další desítky příkladů. Oponenti mohou tvrdit a tvrdí, že je velké množství prací i časopisů, které analyzují důležité vlastnosti plodin, biochemických pochodů při tvorbě výnosu. Jedná se však převážně o texty, které často neumožňují okamžitou praktickou aplikaci. Jsou hodnoceny na jiných rostlinných materiálech, neporovnávají více genotypů daného druhu.

Vláhový deficit za extrémního sucha se projevil i na kukuřici (srpen 2015), i přes poškozené listy plodina poskytla relativně obstojný výnos
Vláhový deficit za extrémního sucha se projevil i na kukuřici (srpen 2015), i přes poškozené listy plodina poskytla relativně obstojný výnos

Vláhový deficit poškodil cukrovku (srpen 2015), poškozené listy pak více prodýchají
Vláhový deficit poškodil cukrovku (srpen 2015), poškozené listy pak více prodýchají

Čirok je plodina do suchých lokalit (30. 7. 2015)
Čirok je plodina do suchých lokalit (30. 7. 2015)

Aktuální stav informací z genetických zdrojů

Současný stav v Genové bance Praha je takový, že kolekce genetických zdrojů jsou hodnoceny dle schválených metodických postupů s využitím klasifikátorů pro dané plodiny. Získaná data jsou během dlouholetých hodnocení dostupná zájemcům na webových stránkách. V Genové bance je v provozu od roku 2015 informační systémem GRIN Czech 1.9.1., jenž je dostupný na adrese: grinczech.vurv.cz/gringlobal/search.aspx

Databáze je každoročně doplňována o nově získaná data u stávajících i nově získaných genetických zdrojů. Tento systém by měl sloužit i k vyhledávání genetických zdrojů vhodných pro cílené šlechtitelské programy. Je to konkrétní nabídka ze strany genové banky pro šlechtitele, kteří by měli vytvářet zpětnou vazbu tím, že budou jasně definovat, které znaky (biochemické, fyziologické atd.) jsou pro ně důležité a na které by se měla práce kurátorů jednotlivých sbírek plodin zaměřit! Vše je otázka peněz, kapacit a společných cílů - projektů.

Charakteristika vybraných plodin podle typu metabolismu

Jako příklad uvádíme vybrané plodiny a jen některé znaky - typ metabolismu, tvorba výnosu a co může výzkum zlepšit z hlediska celistvosti metabolizmu rostlin jeho detailnější analýzou (tab. 2).

Tab. 2: Charakteristika některých plodin

Čirok obecný - Sorgum bicolor (L.) Moench.

Typ metabolizmu

Kromě výhod C4 rostliny vykazuje odolnost vůči chorobám (plíseň čiroková, bakteriální skvrnitost čiroku), škůdcům a vykazuje odolnost vůči suchu. Díky metabolizmu, ranosti a kořenové soustavě je to nejsuchovzdornější plodina u nás pěstovaná.

Tvorba výnosu, co je třeba řešit

Krátká vegetační doba (cca 95–120 dnů) je spojená s rychlým metabolizmem. Od 5. listu do období kdy kvete polovina květů, nejvíce přijímá živiny a vodu. V době tvorby semen též rychle převádí živiny (N, P, K) do tvořícího se semene. V případě nedostatku živin se převádí ze spodních listů a ty žloutnou, nedostatek živin se projeví ve sníženém množství organických látek v semeni. Doporučuje se vylepšit ještě kořeny i ranost, u čiroku zrnového snížit výšku (výšku nejen kvůli poměru kořeny nadzemní část, ale i kvůli využití slunečního záření, metabolizmu živin a vody). V případě ranosti se jedná se o důležité období růstu a  vývoje, aby se zabránilo snížení výnosu ve stresových, suchých či extrémních podmínkách. Důležitá je též vzcházivost (vzchází za 3–10 dnů po setí), kde rozhoduje vitalita semen, klíčivost semen, zásobní látky v semeni, citlivost k nedostatku vody a půdní podmínky.

Nedostatek

Nárok na teplotu

Je to možné řešit šlechtěním na odolnost vůči chladu. Dobrým příkladem je změna oblastí pěstování čiroku od svého zavedení mezi plodiny v USA před asi 100 roky. Je tropického původu, původně byl omezen na jižní části, ale ranost a  šlechtění pro chladné polohy vedlo k zavedení této plodiny až na „daleký sever“, jako je Severní Dakota. Obdobně je tomu i v Číně, viz severovýchodní provincie Heilongjiang, Jilin a Vnitřní Mongolsko.

Výzkum

Sledování obsahu vody a sušiny v různých fázích růstu a vývoje při dané zásobenosti půdy vodou, nabízí se rychlé snímkování a vyhodnocování snímků souběžně s pokusy kvůli ověření pomocí dronů, vyhodnocení hospodaření s vodou, zejména se jedná o vývojové fáze 2 a 3, to je doba nárůstu největšího množství biomasy. I přes dobré hospodaření s vodou nabízí se možnost zlepšení kořenového systému též vzhledem k tomu, že je známá dědičnost jeho větvení.

Kukuřice setá - Zea mays (L.)

Typ metabolizmu

Pozitiva C4 systému, efektivní, vhodné do sušších oblastí. Na výnos přispívají 1) vodorozpustné cukry, zásobní cukry, tvořící se ve stéble, listenech a vřetenech; 2) nové asimiláty tvořené po odkvětu v zelených částech rostlin.

Tvorba výnosu, co je třeba řešit

Největší část asimilátů je během růstu a vývoje ukládána přímo do zrna. Čím jsou povětrnostní podmínky horší, tím vyšší je ale podíl zásobních cukrů na tvorbě škrobu zrna (v tropech nízké). Tyto zásobní cukry se v převažujících severoevropských podmínkách (Polsko) a obecně v podmínkách zhoršeného průběhu počasí tvoří i v teplých srpnových týdnech. Žádoucí by byla i vyšší odolnost vůči proměnlivým podmínkám prostředí, vůči suchu které v době tvorby výnosu bývá, dále nižší výška a lepší kořeny.

Nedostatek

Nárok na teplotu

Poměrně malá suchovzdornost v porovnání s čirokem, je třeba zlepšit hospodaření s dusíkem. Pokračující zasychání listů v srpnu v době sucha v kombinaci s nízkými ranními teplotami, které mohou nastat koncem srpna, má za následek snižování tvorby nových asimilátů.

Výzkum

Zaměřit se na kratší období do odkvětu, tím více času by zbývalo pro ukládání škrobu, urychlení tvorby listové pokryvnosti, efektivnost využití vody či hlouběji pronikající kořenový systém. Genetická analýza dědičnosti uvedených znaků. I tyto informace pro šlechtitele a pěstitele jsou přínosné.

Řepka olejná - Brassica napus (L.)

Typ metabolizmu

C3 fotosyntetický systém. Vyšší produktivita by mohla být dosažena sníženou transpirací.

Tvorba výnosu, co je třeba řešit

Pro tvorbu výnosu v případě normálního průběhu předchozí vegetace je rozhodující období 10 týdnů po kvetení, během kterého vzniká výnos. Postupně se vytvoří počet šešulí a počet semen v období trvajícím až 3 týdny po kvetení. Tvorba proteinů trvá po celé období, nejvíce od 3 týdnů po kvetení až do konce vegetace a tvorba oleje probíhá 6 až 10 týdnů po kvetení. Toto období je nejdůležitější pro tvorbu hmotnosti semen. Objem kořenů klesá po celou uvedenou dobu, ale do 3 týdnů po kvetení je řepka schopná v případě sucha kořeny prodloužit. Vzhledem ke zvyšující se variabilitě počasí bude důležité mít genotypy pro křížení ze suchých oblastí, věnovat se hospodaření s vodou a kořenům. Šlechtí se nové typy polotrpasličích hybridů, které vytváří méně balastní biomasy a semena jsou více olejnatá.

Nedostatek

Moderní odrůdy mají sníženou diverzitu a nejsou přizpůsobeny požadavkům ekologického zemědělství. Šlechtěním se ztratily původní ochranné látky sirného charakteru, které fungovaly jako součást přirozeného ochranného štítu proti škůdcům a chorobám. Koexistence geneticky modifikovaných odrůd a ekologického zemědělství se jeví jako nemožná kvůli legislativě.

Výzkum

Vynecháme-li moderní metody, perspektivní hybridní šlechtění, biotechnologické metody, dihaploidní šlechtění, možnosti mít dvě generace za rok atd., tak kromě důležitých polních zkoušek bude třeba věnovat pozornost ne v budoucnu, ale již nyní hospodaření s vodou. Udává se, že lze dále zlepšit výkon omezenou transpirací (hlavně úkol výzkumu), tolerancí vůči nižší hladině vody v půdě a zvýšením sklizňového indexu.

Pšenice setá - Triticum aestivum (L.)

Typ metabolizmu

C3 systém fotosyntézy

Tvorba výnosu, co je třeba řešit

U středně zakrslých pšenic je podíl sušiny vegetativních orgánů nejmenší a podíl generativních orgánů nejvyšší. Jde tedy o hlavní přínos těchto krátkostébelných odrůd, který spočívá v distribuci vytvořených asimilátů, ve prospěch hospodářských - výnosových orgánů. Hlavní metabolická změna, což se neuvádí, spočívá též v lepším pronikání světla do porostu, tím se sníží se dýchání a, u některých těchto odrůd též ve zlepšeném poměru kořeny:nadzemní část, v předstihu vývoje kořenů před nadzemní částí, v rychlosti nárůstu nadzemní hmoty na jaře.

Nedostatek

Jak vyplývá ze všech znaků ze všech oborů - probíhá konvergence vlastností - zužuje se variabilita vlivem šlechtění.

Výzkum

Perspektivní se jeví C4 pšenice, velký úkol pro výzkum, předstih vývoje kořenů před nadzemní hmotou včetně větvení, je známá již i dědičnost větvení a geny které toto řídí, ranost, zvyšování zásobního poolu pro vodu v nadzemní části rostlin v době kvetení, rychlost transportu zásobních látek po kvetení, tj. využití genů pro transport, využití schopností suchovzdornějších pšenic v případě sucha v době metání prodloužit kořeny (i přes pokles jejich objemu), tyto odrůdy podle některých zdrojů vykazují i vyšší intenzitu fotosyntézy.

Lilek brambor, brambor obecný či brambor hlíznatý - Solanum tuberosum (L.)

Typ metabolizmu

C3 systém fotosyntézy

Tvorba výnosu, co je třeba řešit

Odrůdy stonkového typu spotřebují na stavbu nadzemní části větší množství z vytvořené organické hmoty než odrůdy listového typu. Z tohoto hlediska jsou vhodné přechodné typy. Naše odrůdy stonkového typu se vyznačují prozatím nižší efektivností produkce a delší vegetační dobou.

Dynamika výnosotvorných prvků: počet rostlin na ploše, počet hlavních stonků a  vedlejších stonků větvících z hlavních stonků, počet stolonů na jejichž koncích se zakládají hlízy. Počet hlíz a hmotnost hlíz určuje hospodářský výnos brambor, který úzce souvisí s integrální listovou plochou.

Z hlediska celosvětového existuje zatím malé využití genových zdrojů. V současné době existuje asi 5000 odrůd brambor na celém světě. Tři tisíce z nich se nacházejí jen v Andách, hlavně v Peru, Bolívii, Ekvádoru, Chile a v Kolumbii. Existuje asi 200 planě žijících druhů a poddruhů, z nichž mnohé mohou být kříženy s pěstovanými odrůdami. Existují dva hlavní poddruhy: andský a chilský. Andský brambor je přizpůsoben krátkému dni a  horským rovníkovým a tropickým oblastem, chilský brambor je přizpůsoben dlouhodenním podmínkám ve vyšší zeměpisné šířce.

Nedostatek

Nedostatek je v kořenové soustavě, rozdíly mezi více a méně odolnými genotypy bývají jen kolem 100–150 mm délky kořene. Jako perspektivní se jeví transgenní brambory tvořící po přenesení genu pro klíčový enzym pro biosyntézu trehalózy z kvasinek. Cukr trehalóza ovlivňuje osmoprotekci - chrání proti vysychání a zabraňuje vlivu vysoké teploty.

Výzkum

Mezidruhová hybridizace z důvodu vytvoření systému odolnosti vůči různým faktorům prostředí, genetické markery pro charakterizaci genových zdrojů, transgenoze, popis genových zdrojů. Z hlediska suchovzdornosti jsou nejvíce tolerantní k suchu chilské genové zdroje (ale i též některé současné odrůdy ze střední Asie), zatím u nich chybí lepší popis metabolizmu, ne všechny se hodí k přímému křížení. Problém vody u brambor je aktuální od Tasmánie, přes Afriku, Evropu až po jižní |Ameriku. V údajích o  metabolizmu a hospodaření s vodou jsou mezery.

Jetel luční - Trifolium pratense (L.)

Typ metabolizmu

C3 systém fotosyntézy

Tvorba výnosu

Počet rostlin, počet odnoží, výška porostu atd. jsou klasické znaky. Rozhodující je vztah prvé a druhé seče (utváření výnosotvorných prvků ve druhé seči) v  monokultuře a ve směskách s travami. Zde je stále problém podle literatury ve světě s omezováním konkurenceschopnosti, zejména po druhé seči, a tím i s přežíváním do dalších let.

Nedostatek

Udává se negativní korelace mezi kvalitou a výnosem, problém pro genetiky není jednoduchý. Stabilita výnosu je důležitá zejména pro odrůdy jetele, jsou podrobeny více změnám prostředí než jednoleté obilniny.

Výzkum

Plasticita v proměnlivých podmínkách má vliv na stabilitu výnosu. Požaduje se snížení konkurenceschopnosti ve směsích s travinami. Zní to neuvěřitelně, ale i odolnost vůči suchu se stala důležitou vlastností. U  metabolizmu takovýchto odrůd chybí též informace, které by mohly být použity i ve šlechtění. Výsledky testů ve VÚRV ve spolupráci se šlechtiteli potvrdily rozdíly mezi odrůdami, v současnosti se ve VÚP v Troubsku hledají nové typy suchovzdorných jetelů.

Závěr

Celistvost rostliny je vzájemná závislost růstu a vývoje jednotlivých orgánů v rámci jedné rostliny jak z hlediska morfologického, anatomického, tak i z hlediska metabolických pochodů a transportu látek v rostlině. Tento stav se prezentuje při hodnocení rostliny celou řadou znaků, které lze hodnotit jako kvantitativní, protože jsou výslednicí velké části biochemických pochodů a transportních poměrů v rostlině. Menšinu tvoří kvalitativní znaky. Vědecké práce týkající se metabolizmu rostlin mohou zlepšit, ale i upřesnit výběr na požadované zlepšující vlastnosti převážně u výchozích materiálů pro šlechtitelskou práci. Je nedostatečná propojenost mezi šlechtěním a výzkumem nejen z hlediska celistvosti rostliny.       Šlechtitelé by měli definovat lépe své požadavky na výzkum a ten by se měl více soustředit na uvedenou problematiku.

Příspěvek vznikl za podpory Mze v rámci řešení projektu Mze ČR: RO 0416 a Národního programu ČR 17/2011-Mze.

foto: J. Hermuth, L. Bláha

Význam celistvosti rostlin pro šlechtění

Čirok v době kvetení, ostatní obilniny C3 byly již v plné zralosti, plodina vykazovala normální růst i v podmínkách nedostatku vláhy roku 2015
Vláhový deficit za extrémního sucha se projevil i na kukuřici (srpen 2015), i přes poškozené listy plodina poskytla relativně obstojný výnos
Vláhový deficit poškodil cukrovku (srpen 2015), poškozené listy pak více prodýchají
Čirok je plodina do suchých lokalit (30. 7. 2015)

Související články

Mnoho ozimých novinek od Selgenu

29. 07. 2017 Ing. Petr Štěpánek, Ph.D.; Agromanuál Osivo a sadba Zobrazeno 196x

Zkoušení odrůd pšenice seté pro ekologické zemědělství

24. 07. 2017 Prof. Ing. Ivana Capouchová, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze, předsedkyně Komise pro SDO pšenice a ječmene v ekologickém zemědělství Osivo a sadba Zobrazeno 351x

Odrůdy ozimé řepky pro nový zásev

12. 06. 2017 Ing. David Bečka, Ph.D. a kol. Osivo a sadba Zobrazeno 645x

Sheriff - nově registrovaná odrůda ozimé pšenice

10. 06. 2017 Ing. Václav Blažek, CSc.; Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o. Osivo a sadba Zobrazeno 353x

LG Imposanto - Nově registrovaná pekařská pšenice

09. 06. 2017 Ing. Václav Blažek, CSc.; Limagrain Central Europe Cereals, s.r.o. Osivo a sadba Zobrazeno 313x

Další články v kategorii Osivo a sadba

Agro Aliance
Syngenta Czech s.r.o.
AG NOVACHEM s.r.o.
Saaten Union CZ
AgromanaualShop.cz Roundup

Kalendář akcí

Prohlédnout vše

Upozornění

Veškeré údaje uvedené na webu www.agromanual.cz jsou pouze informativní, při použití přípravků se řiďte etiketou přípravku.

Anketa

Jak se Vám líbí nové názvosloví chorob a používáte je?
14%
6%
2%
23%
4%
51%
detail