Search

Začetki načrtnega zbiranja trav in metuljnic segajo v 50 leta prejšnjega stoletja, ko so iz zbranega materiala kasneje požlahtnili prve slovenske sorte trav in metuljnic. V prispevku je poleg zgodovine prikazano sedanje delo genske banke krmnih rastlin in nekateri rezultati vrednotenja genskih virov v zadnjem desetletju. Za najprimernejši način zbiranja genskih virov so se pokazale večdnevne odprave, katerih cilj so lahko travniki ali kmetije, ki še pridelujejo lokalne populacije oziroma stare sorte kmetijskih rastlin. Trenutno v genski banki hranimo 761 vzorcev krmnih rastlin, od tega je 281 metuljnic, 352 trav, 73 travniških zeli in 55 krmnih poljščin. Večina krmnih rastlin je tujeprašnih, kar otežuje množenje vzorcev zaradi potrebe po prostorski izolaciji. Obnova starih vzorcev je in bo v prihodnje velik izziv tudi naše genske banke. Pri ocenjevanjih travniškega mačjega repa (Phleum pratense), navadne pasje trave (Dactylis glomerata L.), plazeče detelje (Trifolium repens L.), navadne nokote (Lotus corniculatus L.) in navadne turške detelje (Onobrychis viciifolia Scop.) smo med posameznimi ekotipi ugotovili dokaj veliko morfološko raznolikost. Ekotipi se med seboj razlikujejo tudi po kemijski sestavi, krmni vrednosti in drugih agronomskih lastnostih.

Zbiranje in ohranjanje genskega fonda rodu Vitis je pomembna naloga, ki smo se je v Sloveniji načrtno lotili leta 1980. Možnost izbire med različnimi genotipi omogoča nadaljevanje žlahtniteljskega dela, tako glede selekcije (odbire klonov žlahtne vinske trte), kot tudi glede vključevanja zanimivih lastnosti v že obstoječe genetske kombinacije (pridobivanje odpornejših sort). Predvsem pri starih domačih sortah žlahtne vinske trte je pomembno, da smo jih v čim večjem številu ohranili in zaščitili preden so povsem izginile iz naših vinogradov. Posebej to velja za avtohtone vinske sorte žlahtne vinske trte, ki so izključno del naše naravne dediščine in jih v drugih vinorodnih deželah ne najdemo. Slovenska genska banka žlahtne vinske trte je razdeljena na dva dela in sicer na kolekcijo starih sort ter na kolekcijo novih, doma selekcioniranih klonov žlahtne vinske trte ter podlag. Kolekcije in situ so posajene na treh lokacijah, kot kolekcija z okoli petdesetimi starimi domačimi vinskimi sortami žlahtne vinske trte, ki se sproti dopolnjuje v Ampelografskem vrtu BF v Kromberku pri Novi Gorici, kot kolekcija 29 novih doma selekcioniranih klonov žlahtne vinske trte na lokaciji Litmerk pri Ormožu in kot kolekcija 10 novih doma selekcioniranih klonov žlahtne vinske trte v Vipavi. Poleg treh glavnih lokacij, se kolekcije nahajajo še na štirih pomožnih lokacijah, kot kolekcije novih doma selekcioniranih klonov žlahtne vinske trte v Pleterjih, Čurilah pri Metliki in Gadovi peči, ter kot kolekcija starih domačih vinskih sort žlahtne vinske trte v Dobrovem v Goriških Brdih. Vse zbrane akcesije so vključene v program ampelografije, ki se opravlja po predpisani metodiki deskriptorjev, ki jih izdajajo mednarodna organizacija za vinsko trto in vino (OIV), mednarodni inštitut za rastlinske genske vire (IPGRI) in mednarodna zveza za zaščito novih sort rastlin (UPOV), ki skupno obsega opis 130 morfoloških značilnosti. Delo poteka postopno, osnovno opisovanje pa je bilo razširjeno s popolno filometrijo. Do leta 1999 smo bili kot sodelavci vključeni tudi v evropski projekt GENRES, vse naše zbrane vinske sorte pa so vpisane v »Mednarodni seznam sort vinske trte in njihovih sinonimov«, ki ga je izdala mednarodna organizacija za vinsko trto in vino.

V Sloveniji ima pridelovanje zelja stoletno tradicijo, kljub temu pa se danes v glavnem pridelujejo le tuji hibridi in v manjši meri stare domače sorte. Prednost domačih sort je v lastnostih (npr. za kisanje), ki so vezane na zahteve domačega trga, medtem ko so hibridni kultivarji izenačeni, dosegajo veliko višje pridelke in imajo vnesene določene gene za specifične odpornosti proti boleznim. Pri dosedanjem žlahtnjenju zelja smo se na Kmetijskem inštitutu Slovenije kot tudi na Biotehniški fakulteteti osredotočili predvsem na žlahtnjenje hibridnih sort zelja, ki naj bi vključevale dednino domačih ali udomačenih sort ter imeli povečano odpornost na črno žilavko kapusnic (Xanthomonas campestris pv. campestris, Pammel). Kot izhodiščni material smo uporabili udomačeno sorto 'Varaždinsko' in angleški hibridni kultivar 'Hawke'. Čiste linije smo v preteklih letih dobili z indukcijo haploidov s pomočjo kulture mikrospor. Linije smo ocenili in križali ter križance primerjali z že uveljavljenimi tujimi hibridi. Na osnovi teh rezultatov bo zasnovan nadaljnji postopek. V kolikor bomo določili ugodno kombinacijo dveh ali več linij, bo del projekta usmerjen v razmnoževanje linij s samoopraševanjem, del pa v ugotavljanje izražanja inkompatibilnosti in navzkrižne sposobnosti opraševanja. Na ta način bomo pridelali hibridno seme, ki ga bo možno oddati v sortno testiranje, obenem pa se bo nadaljevalo delo na zagotavljanju možnosti pridobivanja semen izbranih linij. Na novo pridobljene linije bomo vključili v nova križanja in tako pridobili material, ki je potreben za nemoteno nadaljevanje žlahtniteljskega programa. Pomemben vir dednine za križanja predstavljajo tudi domače avtohtone sorte. V genski banki zelja na Kmetijskem inštitutu Slovenije hranimo 12 različnih akcesij iz različnih predelov Slovenije. Od tega sta dva slovenska kultivarja, 'Emona' in 'Kranjsko okroglo', ki sta bila požlahtnjena na Kmetijskem inštitutu Slovenije. Akcesijam smo v preteklih letih določili tako morfološke kot tudi biokemične lastnosti. Na podlagi dobljenih rezultatov smo izbrali najprimernejše in le te semenili. Na ta način smo pridobili seme rastlin primernih za selekcijo kot tudi za križanja, ki bodo v nadaljevanju lahko pripeljala do požlahtnitve novih sort in hibridov zelja.

Gensko banko Fakultete za kmetijstvo in biosistemske vede (FKBV) smo začeli oblikovati leta 1996. Prvih 10 let je delo potekalo na zbiranju in vzdrževanju rastlinskih genskih virov in je bilo prilagojeno predvsem pedagoškim potrebam fakultete in žlahtnjenja. V zadnjih petih letih se je delo reorganiziralo v skladu s smernicami Ministrstva za kmetijstvo in okolje RS. Pomemben dejavnik je bila selitev fakultete iz Vrbanske ulice v Mariboru v Hoče. Na posestvu (ob botaničnem vrtu) je bila za potrebe genske banke ograjena površina v velikosti nekaj več kot 3 ha. Sedanja genska banka FKBV obsega rodove Prunus, Rubus in Vitis, za slednjega je to dopolnilna zbirka. Trenutno je poudarek na slivah, ki smo jih zbirali in vegetativno razmnožili (s cepljenjem in stranskimi poganjki). Na polju genske banke se trenutno nahaja 48 akcesij. Materiali češenj, marelic, višenj in breskev so v fazi zbiranja oz. prenosa na površine namenjene genski banki. V nastajanju je tudi genska banka malinjaka in robid. Površina za dopolnilno gensko banko žlahtne vinske trte in njenih sorodnikov se nahaja na Meranovem in obsega 288 akcesij. V prihodnje nameravamo gensko banko razširiti tudi na genske vire nekaterih drugih vrst, ki so bile nekdaj na Štajerskem zelo pomembne, sedaj pa izginjajo. To so po naših raziskavah navadno proso, lan in velikoplodne buče vrste Cucurbita pepo, ki so se nekoč uporabljale za prehrano ljudi in živali. V gensko banko bomo vključili tudi bezge (predvsem črni bezeg - Sambucus nigra), skorš (Sorbus domestica) in hruške moštnice. Mnoge ključne genotipe imamo dokumentirane, potrebno jih je le prenesti v gensko banko.

V stoletjih pridelovanja so se v Sloveniji razvile številne avtohtone sorte vrtne solate (Lactuca sativa L.). Z zbiranjem, ki je od začetka devetdesetih let prejšnjega stoletja potekalo po Sloveniji, smo do danes zbrali skupno 177 genskih virov, ki jih v okviru Slovenske rastlinske genske banke (SRGB) hranimo in vzdržujemo na Kmetijskem inštitutu Slovenije. Zbirka vsebuje tudi nekatere divje sorodnike vrtne solate in genske vire, ki smo jih za namene raziskovalnega dela pridobili iz drugih genskih bank v Evropi in svetu. Skupaj obsega 227 genskih virov. V okviru raziskovalnih projektov smo večji del zbirke podrobno ovrednotili z morfološkimi in molekulskimi markerji. Pretežni del zbirke predstavljajo krhkolistne solate, najbolj zastopana med njimi je avtohtona sorta 'Ljubljanska ledenka', kateri smo v zadnjih letih namenili posebno pozornost, saj ji je grozilo izumrtje. Na osnovi večletnega vrednotenja izbranih virov 'Ljubljanske ledenke' tako iz SRGB kot iz drugih genskih bank v svetu smo ugotovili, da še obstojajo genski viri, ki ustrezajo originalnemu opisu sorte in se hkrati razlikujejo od do sedaj znanih sort. Te vire smo uporabili za obuditev sorte 'Ljubljanska ledenka' in sorto bomo kot avtohtono vpisali v Sortno listo.

Opisana je zgodovina hranjenja in vzgoje novih sort krompirja v Sloveniji, od prvih sortnih poskusov leta 1895 na Ljubljanskem barju, do varietetnega vrta po letu 1935 na Bokalcah. Z vzgojo novih sort so na Kmetijskem inštitutu Slovenije začeli leta 1949 in do leta 1999 vzgojili 15 novih slovenskih sort krompirja. Z novim programom žlahtnjenja smo po letu 1993 vzgojili 9 na PVY odpornih sort krompirja. Slovenske sorte krompirja: 'Igor', 'Cvetnik', 'Dobrin', 'Jubilej', 'Karmin', 'Vesna', 'Matjaž', 'Jana', 'Jaka', 'Meta', 'Tone', 'Kresnik', 'Cita', 'Pšata', 'Bistra', 'KIS Mirna', 'KIS Sora', 'KIS Sotla', 'KIS Kokra', 'KIS Mura', 'KIS Vipava' in 'KIS Krka' se hrani na Kmetijskem inštitutu Slovenije v laboratoriju za tkivne kulture in vitro kot rastline in mikrogomolje ter kot rastline v mrežniku in na polju. Sortno pristnost zagotavljamo z metodo mikrosatelitskih markerjev.

V slovensko rastlinsko gensko banko sta poleg drugih kulturnih rastlin vključeni tudi trpežna ljuljka in črna detelja. V prispevku so prikazani: kratka zgodovina genske banke trav in metuljnic na Biotehniški fakulteti v Ljubljani, ex situ zbirka ekotipov trpežne ljuljke in črne detelje, delo in izbrani rezultati karakterizacije in evalvacije. Organizirano delo pri genski banki trpežne ljuljke in črne detelje poteka od leta 1989. Zbranih je 71 ekotipov trpežne ljuljke in 104 ekotipi črne detelje. Zaradi tradicionalne in lokalno pogojene rabe naravnega travinja in različnih ekoloških razmer obstaja še precej možnosti za nadaljnje zbiranje ekotipov teh dveh vrst. Nabirajo se semena z manjših travnih površin, začasno izločenih iz pridelave krme. Pri ekstenzivni rabi ta izločitev ni potrebna. Razmnoževanje obeh vrst poteka ob ustrezni izolaciji populacij pred tujim cvetnim prahom. Pri črni detelji je potrebna tudi uporaba čmrljev. Ekotipi trpežne ljuljke in črne detelje se med seboj in od sort značilno razlikujejo v morfoloških in agronomskih lastnostih. V teh lastnostih so enkrat bolj, drugič pa manj izenačeni od sort. Po kakovosti glede merjenih agronomskih lastnostih le nekateri ekotipi dosegajo standardne sorte.

Genska banka hmelja zagotavlja dolgoročno gensko pestrost in ohranitev biotske raznovrstnosti v kmetijstvu. Na Inštitutu za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije predstavlja genska banka hmelja zbirko akcesij hmelja, nabranih na naravnih rastiščih hmelja v Sloveniji in na območju bivše Jugoslavije, ter slovenske sorte hmelja. V kolekciji avtohtonega hmelja ženskih rastlin, ki je bila nabrana v začetku sedemdesetih let na območju bivše Jugoslavije, imamo zbranih 25 različnih akcesij hmelja. Zbirko genskih virov hmelja vsako leto povečujemo z novo nabranim materialom. Pri žlahtnjenju novih sort hmelja je takšna kolekcija avtohtonega, genetsko raznolikega materiala izrednega pomena. V članku so predstavljeni rezultati vrednotenja divjih genotipov, pridobljeni z molekulskimi pristopi.

Skrb za ohranjanje narave, v ožjem smislu tudi genskih virov, ne sme biti prepuščena posameznikom ali posameznim ustanovam, ampak je potrebno ta problem reševati na regionalni, nacionalni in mednarodni ravni. S tem namenom je bila ustanovljena leta 1974 organizacija IBPGR (sedaj Bioversity International), ki je samostojna inštitucija, povezana s FAO ter podobnimi organizacijami po celem svetu in skrbi za ohranjanje svetovnih genskih virov. Pod njenim okriljem so bili za posamezne vrste izdelani tudi deskriptorji, po katerih se genski material opisuje in vrednoti. To je eden od razlogov, da so se leta 1996 v Sloveniji posamezne zbirke, ki hranijo kmetijske rastline združile in dobile status nacionalnega pomena z imenom Slovenska rastlinska genska banka. Del tega je tudi Genska banka kmetijskih rastlin Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete, ki jo sestavljajo štiri genske banke povečini domačih vzorcev ajde (navadna in tatarska), koruze (populacije in iz njih vzgojene linije), sadnih rastlin (jablane, hruške in orehi) ter trav in metuljnic (rod Lolium, Dactylis in Trifolium). Kljub temu, da se skrbi za različne rastlinske vrste, ima genska banka nekaj skupnih organizacijskih značilnosti. Način in razmere hranjenja so podobne, ne glede na rastlinsko vrsto. Tako se vzorci semen hranijo ex situ - izven naravnega okolja v hladilnikih. Sadne vrste se hranijo ex situ v obliki nasadov. Delo genske banke je osredotočeno na pravilno hranjenje vzorcev, zbiranje (kolekcioniranje) vzorcev, obnavljanje in razmnoževanje semen, vzdrževanje in zasaditev novih nasadov sadnih rastlin. Med glavnimi nalogami je tudi zbiranje osnovnih (pasport) podatkov o vzorcih, opisovanje in vrednotenje zbranih podatkov po mednarodnih deskriptorjih, sodelovanje med genskimi bankami ter dosegljivost zbirke oz. vzorcev. Razlogi za zbiranje vzorcev in ustanavljanje genske banke ter aktivnosti imajo nekaj skupnih značilnosti, predvsem rešiti genski material pred propadom, vsaka zbirka pa ima specifičnosti, po katerih je tudi razpoznavna.

Genska banka koruze na Oddelku za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani je ena od najstarejših in najobsežnejših genskih bank kmetijskih rastlin v Sloveniji. Prve populacije, ki jih hranimo so bile nabrane že v začetku 50. let. Trenutno hranimo v genski banki skupno 587 genotipov koruze, od katerih je največ domačih populacij trdink ter iz njih vzgojenih samooplodnih linij z različno stopnjo homozigotnosti. Njen glavni namen je ohraniti živost oz. kalivost hranjenega genskega materiala. Ker ga hranimo na srednjeročni način (pri temp. 4-6 °C, z do 8 % vlage v zrnju), ki zagotavlja ustrezno kalivost približno 20 let, je za dolgoročno ohranjanje živosti genskega materiala, le-tega potrebno kontinuirano obnavljati in razmnoževati na selekcijskem polju z ročno izolacijo in opraševanjem. Z obnavljanjem genotipov poteka istočasno tudi opis in vrednotenje po deskriptorjih IPGRI ter v sklopu drugih projektov še dodatno proučevanje na druge gospodarske lastnosti, pomembne za velik in kakovosten pridelek. Rezultati vrednotenja in proučevanja dokazujejo, da hranimo vreden material, ki bi ga v bodoče bilo potrebno intenzivneje vključiti v žlahtnjenje novih kultivarjev.

Osnovni razlogi za zbiranje domačih vzorcev ajde po Sloveniji so bili predvsem v opuščanju pridelovanja domačih populacij in nadomestitev s tujimi uvoženimi sortami in populacijami, katerih seme je bilo na razpolago v zadostni količini pridelovalcem. Drug razlog je bil v nevarnosti, da se domače populacije skrižajo s tujim uvoženim materialom ali z novimi slovenskimi sortami in kot tretji razlog zbran material je nudil veliko variabilnost in možnost izbire ter uporabe kot vir genov za žlahtniteljsko delo. Pogosto so tam, kjer so se oz. se z žlahtnjenjem še ukvarjajo, kot potreba nastajale zbirke posameznih rastlinskih vrst. To so bili glavni razlogi pred 30 in več leti za zbiranje in reševanje gen fonda. Glede na dosedanje opise, bi lahko v grobem razdelili zbrani material v 2 skupini. Vzorce s sivimi semeni, ki imajo drobna siva semena in bele cvetove, le pri nekaterih populacijah se pojavljajo posamične rastline z rahlo roza cvetovi. Prilagojene so nižinskim in gričevnatim talnim in podnebnim razmeram, legam brez pogostih zgodnjih jesenskih slan in megla. V drugi skupini so populacije z nekoliko debelejšimi, temnimi - rjavimi semeni, osnovna barva cvetov je svetlo do temno roza, lahko se pojavijo posamične rastline z rahlo rdečimi cvetovi. Primerne so za višinske, hribovite lege s 7 do 10 dni krajšo rastno dobo. Konec septembra so primerne za žetev, saj jim v ugodnih klimatskih razmerah do takrat že odpade listje. Pri sivih populacijah pa listje odpade šele po prvih jesenskih slanah. Vzorci iz genske banke v preteklosti niso služili samo kot izhodiščni material za žlahtniteljsko delo (slovenske sorte ajde), ampak se je proučevala vitalnost semen, vsebnost polifenolov (tanina) v posameznih delih semen, genetska variabilnost in identifikacija vzorcev na nivoju DNA ter regeneracijska sposobnost v in vitro razmerah. Značilnost te zbirke je, da se je več ne dopolnjuje z domačimi populacijami, ker jih pridelovalci ne pridelujejo in jih na terenu ni možno več nabrati oz. dobiti.

Z namenom ugotovitve vrste in frekvence mutacij na nekaterih linijah koruze iz genske banke koruze Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete v Ljubljani smo v letu 2003 na poskusnem polju BF v Jablah pri Trzinu posejali 100 linij koruze iz genske banke. Na poskusni parcelici vsake linije je bilo posejanih po 40 rastlin. Storže linij smo po spravilu v laboratoriju vizualno pregledali in s pomočjo literature beležili pojav naravnih mutacij na storžih in zrnih posamezne linije. Vrste mutacij, ki smo jih na podlagi literature ugotovili, so bile: sladka zrna, zrna s praznim perikarpom, zgrbančena - nerazvita zrna, slabo razvita - abortirana zrna, zrna podobna visoko-lizinskim ali moknatim zrnom, zrna z zmanjšanim endospermom ter zrna v plevah. Nekaterih mutacij na podlagi literature (pisan - sivobel perikarp, nepravilne in odprte vrste zrnja na storžu) nismo mogli natančno definirati.

Na podlagi literature ter uradnih sortnih list bivše Jugoslavije in samostojne Slovenije je narejen celoten pregled vzgojenih slovenskih sort kmetijskih rastlin. Nekatere sorte kmetijskih rastlin niso bile vpisane v uradne sortne liste, a so bile kljub temu nekaj časa v proizvodnji oz. na trgu (jablane, oreh, mandljevec), nekatere pa so bile v sortni listi samo krajši čas. Največ slovenskih sort je bilo vzgojenih pri krompirju (17 sort) in hmelju (11) ter v zadnjem obdobju pri vinski trti (26). Slovenske sorte imamo tudi pri nekaterih poljščinah, travah in deteljah, vrtninah, predvsem fižolu (8), radiču (4) in motovilcu (3) ter pri nekaterih sadnih vrstah. Glede na obsežno gensko banko nekaterih kmetijskih rastlin obstajajo velike možnosti za intenzivnejše žlahtnjenje slovenskih sort.