Unikátní genová banka uchovává rostlinné dědictví české země pro výživovou bezpečnost i biodiverzitu

PRAHA (3. února 2025) – CARC, do kterého se od 1. ledna 2025 sloučily Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i., a Výzkumný ústav potravinářský Praha, v. v. i., je koordinačním pracovištěm celostátního Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agrobiodiverzity. Součástí je i unikátní genová banka rostlin, kterou ústav spravuje a která letos slaví 35 let od uvedení do provozu. Stavební rozšíření v roce 2009 zvýšilo její kapacitu, takže dnes patří mezi deset největších genových bank v Evropě. „Genetické zdroje rostlin a mikroorganismů významných pro výživu a zemědělství považuji nejen za součást českého národního dědictví, ale i globální biologické rozmanitosti, která je potřebná pro zajištění produkce potravin i nepotravinářskou produkci v měnících se klimatických podmínkách. Proto považuji zajištění další existence genobanky a kryobanky v rámci CARC za velmi důležitou,“ řekl ministr zemědělství Marek Výborný. Práce genové banky je nezbytná pro zachování biodiverzity a zajištění potravinové bezpečnosti v souvislosti se změnami klimatu a také pro podporu inovativního zemědělského výzkumu a rozvoje.  Ministerstvo zemědělství proto poskytuje dlouholetou finanční podporu fungování všech pracovišť zapojených do Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin, zvířat a mikroorganismů významných pro výživu a zemědělství z dotačního programu Genetické zdroje, která bude pokračovat i v dalších letech. „Jde o investici do budoucnosti českého zemědělství,“ dodal ministr Výborný.

„Naším cílem je zajistit zachování bohatství genetických zdrojů kulturních rostlin a jejich planě rostoucích příbuzných druhů nezbytných pro zajištění potravinové a environmentální bezpečnosti naší země. S nastupujícími klimatickými změnami, rostoucí lidskou populací a celosvětovým mizením druhů se tento úkol stává naléhavějším,“ sdělil Mikuláš Madaras, ředitel CARC. 

Podle Organizace pro výživu a zemědělství Spojených národů bylo ve 20. století ztraceno 75 % světové genetické rozmanitosti plodin. Ačkoliv je na světě více než 200 000 jedlých rostlin, ze kterých se přes 7 000 využívá pro výrobu potravin, pouhých 30 zemědělských plodin zajišťuje 95 % potřeb lidstva v oblasti výroby potravin rostlinného původu. Čtyři z nich – rýže, pšenice, kukuřice a brambory – pokrývají více než 60 % kalorického příjmu lidstva. 

„Uchovávání rozmanitosti rostlinných druhů v genových bankách je klíčové pro naši schopnost šlechtit nové odrůdy plodin, které nám umožní i v budoucnu udržet zemědělskou produktivitu. V týmu genové banky jsme zodpovědní za výzkum kolekcí. Zároveň také koordinujeme národní program a vedeme dokumentační systém poskytující informace o všech genetických zdrojích zahrnutých do programu,“ uvedl Vojtěch Holubec, koordinátor národního programu rostlin, a dodal, „v rámci aktivit také šlechtíme nové, odolnější odrůdy plodin, které mohou třeba přinášet větší výnosy, odolávat vyšším teplotám, novým chorobám a škůdcům, prospívat v měnících se podmínkách prostředí. Odolnější rostliny vyžadují méně vody, hnojiv i pesticidů, čímž mohou snižovat ekologickou zátěž zemědělství. Zachování tradičních a místně přizpůsobených odrůd plodin také podporuje agroekologické postupy, které zajišťují biologickou rozmanitost.“ Podle Vojtěcha Holubce mají pak genetické zdroje rostlin významnou také kulturní a ekonomickou hodnotu. Mnoho tradičních odrůd plodin se pěstuje po staletí a jsou spojeny s kulturním dědictvím a identitou místních komunit. 

Minus osmnáct stupňů a unikátnost v květinách

Do národního programu je zapojeno dvanáct pracovišť. Jsou mezi nimi jednak soukromé společnosti s výzkumnými nebo šlechtitelskými aktivitami, jednak veřejné instituce. Ze soukromých společností jsou to AGRITEC Šumperk, AMPELOS, šlechtitelská stanice vinařská Znojmo, Zemědělský výzkumný ústav, Kroměříž, OSEVA PRO s Výzkumnou stanicí potravinářskou a Výzkumným ústavem olejnin, Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský, Výzkumný ústav pícninářský, Výzkumný ústav bramborářský a Chmelařský institut. Z veřejných institucí jsou zapojeny Zahradnická fakulta Mendelovy univerzity v Brně, Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, a Botanický ústav AV ČR. CARC provozuje centrální genovou banku a kryobanku a je zodpovědný za vybrané kolekce obilnin, planých druhů příbuzných kulturním plodinám, minoritních plodin, révy vinné, vybraných zelenin, léčivých, kořeninových a aromatických druhů rostlin. Všechna pracoviště mají významné výsledky na poli genetických zdrojů. 

„Pro uchování těch nejcennějších genetických zdrojů rostlin, jako jsou například semena českých odrůd salátu, je důležité mít i tzv. bezpečnostní duplikaci. Pouze v CARC však funguje také kryobanka, tedy vzorky zamrazujeme. V rámci našeho týmu spolupracujeme i mezinárodně. Kdyby se se vzorky něco stalo, posíláme například vzorky k uložení do genové banky ve slovenských Piešťanech a naopak. Na Slovensku máme zálohováno více než tři tisíce našich genetických zdrojů. Spolupracujeme také s jediným celosvětovým úložištěm semen na souostroví Špicberky,“ konstatovala Dagmar Janovská, vedoucí Týmu genové banky CARC. 

Na světě existuje přes 1 750 genových bank, které společně uchovávají více než 7,4 milionu vzorků. V rámci českého národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agrobiodiverzity je zatím uchováváno přes 57 000 položek genotypů rostlin upotřebitelných pro výživu a zemědělství. Největší podíl tvoří obilniny, zeleniny a luskoviny. Důležitou součástí kolekcí jsou i pícniny, olejniny, chmel či ovocné stromy. V genové bance semen je uchováváno přes 46 000 položek ve více než 100 000 obalech. Vzorky jsou zde skladovány při teplotě –18 stupňů Celsia a vlhkosti v semenech nepřesahující 6 až 8 %. „Samozřejmě je nutné semena občas regenerovat, tedy přesít, pokud jejich klíčivost klesne pod určitou mez. Kurátoři jednotlivých plodin pak taková semena za přísně dodržovaných podmínek vysejí a ze vzešlých rostlin sklidí semena pro další konzervaci,“ upozornila členka Týmu genové Ludmila Papoušková.
Česká republika je unikátní tím, že v národním programu genetických zdrojů uchováváme i květiny. „V České republice máme dlouhou tradici šlechtění například kosatců, pivoněk, denivek, růží nebo rododendronů a azalek. Je to národní stříbro, které stojí za to, konzervovat je pro naše potomky,“ informovala Ludmila Papoušková. 
Využití vzorků ve výzkumu i vzdělávání
Přesévání se provádí i v případě, že některý ze vzorků dochází. „Zdarma totiž poskytujeme vzorky pro další výzkum, šlechtění a vzdělávání. Smysl uchovávání genetických zdrojů tkví právě v jejich dalším využívání ve šlechtění. Posíláme tedy uložené vzorky zpět do praxe, aby se s nimi efektivně a smysluplně pracovalo, a to třeba v souvislosti se změnami klimatu. Odborníci se snaží šlechtěním využívat i staré odrůdy pro tvorbu nových odrůd přizpůsobených měnícím se podmínkám a učinit novinky odolnějšími k transformaci prostředí,“ podotkla Dagmar Janovská.

Příkladem takového šlechtění jsou například odrůdy vyšlechtěné Jiřím Hermuthem z Týmu genové banky CARC, který již přes dvacet let pracuje s jedinečnými plodinami, jako jsou obiloviny bér či čirok. „Bér, u nás známý jako senegalské proso, je vůbec první plodinou domestikovanou pro výživu člověka, a to v Číně zhruba před 12 000 lety. Jde o suchovzdornou obilninu, tudíž velmi perspektivní pro oživení výživového využití v přibývajících regionech trpících suchem. S globálním oteplováním se dá pěstovat už i v České republice. Čirok je zase plodinou velice nápomocnou v zemědělství. Uvolňuje do půdy látky, které ji čistí od škůdců. Navíc je také využitelný v bezlepkovém potravinářství. U nás čirok zatím málo známe, ale je pátou nejpěstovanější obilninou světa. Je suchovzdorný a někdy se mu přezdívá velbloud rostlinné říše. A takto zajímavých výzkumů, čerpajících z kolekce genové banky a zase ji nazpět obohacujících, je ale samozřejmě celá řada,“ potvrdila Dagmar Janovská. 

Historie uchovávání genofondu v českých zemích
Začátky práce s genetickými zdroji zemědělských plodin sahají do počátku 20. století a souvisejí s rozvojem metod šlechtění. Pěstitelé začali vedle domácích odrůd, které vznikaly v průběhu let selekcí nejlepších rostlin či zrn, využívat produktivní zahraniční odrůdy. S křížením rostlin jednotlivých plodin se začaly shromažďovat šlechtitelské materiály, které přispívaly ke zvyšování genetické diverzity. Počátkem 50. let vznikaly výzkumné ústavy, které shromažďovaly a studovaly domácí i zahraniční odrůdy a nové druhy plodin. V Praze-Ruzyni byl v roce 1951 založen Výzkumný ústav rostlinné výroby (VÚRV) s oddělením genetických zdrojů. Bylo zodpovědné za shromažďování a hodnocení starých a současných odrůd, ale i za centralizovaný dovoz odrůd ze zahraničí. Ve spolupráci s dalšími pracovišti publikovalo přehled všech uchovávaných dostupných genetických zdrojů rostlin. Pro využití genetických zdrojů ve šlechtitelství bylo potřeba soustředěné materiály standardně popsat a zhodnotit s ohledem na šlechtitelsky využitelné znaky. Pro významné plodiny byly publikovány klasifikátory. Ve VÚRV se začalo řešit celorepublikové dlouhodobé uchovávání genetických zdrojů rostlin, což vyústilo v přípravu projektu genové banky a informačního systému. Významné bylo přistoupení Československa k „Evropskému programu spolupráce pro genetické zdroje rostlin“ v roce 1980. V 80. letech pokračoval rozvoj informačního systému i mezinárodní spolupráce. Probíhaly experimenty s dlouhodobým uchováváním semen a přípravou technologií pro genovou banku. Ta byla v ústavu zprovozněna v roce 1989. Dalším mezníkem byl rok 1998, kdy Ministerstvo zemědělství ČR zahájilo dodnes rozvíjený národní program, který zajišťuje koordinaci, financování a metodické vedení všech zapojených subjektů. V roce 2003 byl v souladu s mezinárodními dohodami přijat později novelizovaný zákon č. 148/2003 Sb., o konzervaci a využívání genetických zdrojů rostlin a mikroorganismů významných pro výživu a zemědělství.

Fotografie s popisem ke stažení

Informace o genetických zdrojích rostlin jsou dostupné na webu: https://grinczech.vurv.cz/gringlobal/search.aspx

Kontakt pro média:
Ing. Ludmila Papoušková, Ph.D.
členka Týmu genové banky CARC
e-mail: papouskova@vurv.cz

Zdroj: CARC (Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i.)