Genetické zdroje cukrovej a kŕmnej repy v SR

Genetic resources of sugar beet and fodder beet in Slovakia

J. Žáková, S. Lomjanský

Selekt, Výskumný a šľachtiteľský ústav Bučany, a.s.

Summary: Genetic resources of sugar and fodder beet are studied and preserved in SELEKT, Research and breeding institute Bučany, since the year 1992 under the co-ordination of the Research Institute of Plant Production Piešťany (RIPP). Village Bučany is situated on 48 ° 6` of northern latitude, 17 °41` of eastern longitude, 155 meters above the sea. sugar beet can be grown with success in Slovakia nearly on all soil types, besides salty and stony soils, it means from chernozem (real and also degraded chernozem). Genetic resources are maintained and multiplied by the breeders. In this time we have 78 genetic resources of sugar beet and 51 of fodder beet ones. Morphological, biological and economic characters of beet are evaluated according to the morphological descriptor list, developed on the basis of IPGRI, ÚKSUP and EVIGES Descriptor Lists. At present there are situated 50 morphological characters.

Key words: sugar beet, fodder beet, genetic resources.

Cukrová repa, ako energetická plodina mierneho pásma má v rastlinnej výrobe svoje nezastupiteľné miesto ako z pohľadu agronomického, tak aj z pohľadu zabezpečovania výživy obyvateľstva.

Na Slovensku sa dá cukrová repa s úspechom pestovať skoro na všetkých pôdnych typoch okrem soľných a kamenistých pôd, teda od černozeme (pravej i degradovanej) cez stredoeurópsku hnedozem, rendzinu až po podzolovú pôdu. Najvhodnejším našim pôdnym typom je černozem. Z hľadiska kultúrnej úrodnosti sú to naše najúrodnejšie pôdy.

V roku 1999 výmera pestovania cukrovej repy bola 36.270 ha. Pre rok 1999 bolo na Slovensku v listine povolených odrôd zapísaných 63 odrôd cukrovej repy (3 domáceho pôvodu Intera, 2 odrody Monriz, Rizoma, vyšľachtené v spolupráci s firmou KWS Einbeck-SRN, sú tolerantné proti vírusovej chorobe rizománii) a 8 odrôd kŕmnej repy (4 domáceho pôvodu - Bučiansky žltý valec, Ema, Aja, Bela).

Jedným z významných faktorov tvorby úrod a kvality cukrovej repy je odroda, v ktorej sú geneticky zakódované príslušné hospodárske vlastnosti. V pôvodných genetických formách sa uchováva rosiahlejší komplex génov pre hospodárske znaky a vlastnosti pre každý rastlinný druh (Brindza, 1998). Je známe, že podiel genofondu na tvorbe odrody sa odhaduje na 5 - 15 % (Rychtárik, 1993 - 1994). Posledné odhady hovoria, že odrody sa na zvyšovaní úrod podieľajú až 60 - 70-timi % (Užík, Žofajová, 1999). Úloha odrôd a šľachtenia v tomto smere skutočne vzrastá.

Genetické zdroje rastlín sú zhromažďované a uchovávané nielen pre súčasnosť, ale najmä pre využitie v budúcnosti. Podľa IPGRI (1993) je genetický zdrojcharakterizovaný ako genetický materiál rastlín, živočíchov a ostatných organizmov, ktorý ma hodnotu pre súčasnosť a budúcnosť. Genetické zdroje majú byť nositeľmi genetickej biodiverzity, rôznorodosti, zdrojmi génov a ich neopakovateľnej sekvencie pre ich súčasnú, ale aj potencionálnu hodnotu. V širšom zmysle sú chápané ako zásobáreň všetkých génov (genofondu) danej taxonomickej jednotky (Debre, 1998).

Je nevyhnutné monitorovať genetickú diverzitu vo výskumných a šľachtiteľských programoch. Genetická erózia sa prejavuje v redukcii genetickej diverzity a môže spôsobiť významné ekonomické straty. Postupne sa zužuje genetická diverzita rastlín (vytváraním nových odrôd) a je nahrádzaná genetickou uniformitou. Z toho dôvodu sú genetické zdroje nenahraditeľným zdrojom génov a génových komplexov pre výskumnú prácu a praktické šľachtenie.

Doterajšie štúdie kolekcie genetických zdrojov ukazujú, že správne využitie vhodných zdrojov môže podstatne urýchliť a zefektívniť šľachtiteľskú prácu. Genofond má svoju biologickú i hospodársku hodnotu. Z hľadiska jeho ďalšieho udržiavania je nutné nielen jeho dôsledné zhodnotenie, ale i uchovanie v špeciálnych kolekciách.

Cukrová repa je plodina, ktorá sa zušľachťuje už viac ako dvesto rokov. Repa prekonávala, pozvoľný vývoj. V staroveku prešla do kultúry z planej repy. Neskôr v stredoveku vznikla repa kŕmna. V 19. storočí sa už rozlišovalo pestovanie repy kŕmnej a repy.

V SELEKTE VŠÚ Bučany sa problematika genetických zdrojov riešila v minulosti pre potreby šľachtenia formou skúšok svetového sortimentu, ako aj formou udržiavania vlastných populácií (Sedlák-Žaková, 1996). Od roku 1992 genetické zdroje cukrovej a kŕmnej repy sa študujú a uchovávajú pod koordináciou VÚRV Piešťany. Bučanyležia 10 km severovýchodne od Trnavy - 48o26 severnej zemepisnej šírky, 17o41 východnej zemepisnej dĺžky, 155 metrov nad morom. Podľa zrážok a teplôt patria Bučany do kukuričnej oblasti, ale v skutočnosti tvoria skôr prechod medzi kukuričnou a repnou oblasťou.

Tabuľka 1 : Prehľad genetických zdrojov cukrovej a kŕmnej repy

Genetické zdroje cukrovej a kŕmnej repy študujú šľachtitelia. V súčasnosti disponujeme 78 genetickými zdrojmi cukrovej a 51 zdrojmi kŕmnej repy. Vo VÚRV v Piešťanoch je vybudovaná Génová banka, ktorá plní svoju funkciu od roku 1996. V nej máme uskladnených 58 vzoriek. V základnej kolekcii sú genetické zdroje skladované pri teplote - 18oC s predpokladom zachovania životnosti 50 rokov. Aktívna kolekcia slúži pre šľachtiteľské a výskumné účely, pre regeneráciu materiálu, hodnotenie a dokumentáciu. Vzorky sú uložené pri teplote 0 - 2oC. Pracovná kolekcia slúži šľachtiteľom a nie je uskladnená v Génovej banke.

Veľká premenlivosť, zaujímavé gény a vlastnosti sa nachádzajú v starých odrodách cukrovej a kŕmnej repy, nakoľko sa jednalo o populácie. Súčasť našej kolekcie tvoria aj reštringované odrody vyšľachtené na našom pracovisku. (Bučany VS, Bučany BN, Arimona, Imona, Remona, Polyna ).

Dôležité je genetickú variabilitu detekovať. Charakterizácia genetických zdrojov je nevyhnutná pre racionálnu prácu s kolekciou a prácu v génovej banke, nakoľko poskytuje cenné informácie pre konečného užívateľa - šľachtiteľa, výskumníka (Dotlačil, 1977). Pre detekciu genetickej variability vstupujúcich do génovej banky sa používajú hlavne tradičné klasifikátory, ktoré sú založené na hodnotení morfologických a agronomických znakov. Morfologické znaky hodnotené v predbežnom hodnotení genetických zdrojov je možné využiť na klasifikáciu odrôd a prípadne pre výber genetických zdrojov do kríženia. Morfologické znaky popisujeme podľa klasifikátora pre popisovanie genetických zdrojov “Repa cukrová, Repa kŕmna“ (Žáková, 1998). Klasifikátor zahŕňa 50 popisných znakov (32 znakov pri rastline 1. vegetačného roku - koreňová generácia a 18 znakov pri rastline 2. vegetačného roku - semenná generácia). Pomocou klasifikátora je niekedy veľmi ťažké, alebo prakticky nemožné vzájomne rozlíšiť väčší počet genotypov jedného rastlinného druhu. Ich nevýhodou je, že sa hodnotia morfologicko - agronomické znaky, ktoré sa formovali pod tlakom vonkajšieho prostredia, ktorému boli rastliny vystavené. Alternatívnym prístupom k identifikácii a klasifikácii genetických zdrojov sú biochemické a molekulárno - biologické metódy detekcie genetickej variability. Hlavnou výhodou molekulárnych biochemických metód je ich genotypová podstata, t.j. možnosť detekcie zmien a rozdielov na úrovni DNA vlastného genómu a ďalej všeobecná schopnosť týchto metód zahrnúť väčší rozsah a detailné rozdiely genetickej variability (Krajc, 1997; Krajc- Geregová-Žák 1993-1994; Múdrý, 1998).

Genofond cukrovej a kŕmnej repy tvorí základ pre výber rodičovských komponentov do kríženia s cieľom vytvoriť variabilnejší genetický materiál pre vyšľachtenie nových odrôd.

Kladným výsledkom práce s genofondom sú dosiahnuté výsledky. Pri cukrovej repe boli v poslednom období využité genetické zdroje: opeľovač V38 ako otcovský komponent pri tvorbe hybridnej odrody MONRIZ, opeľovač V97 ako otcovský komponent pri tvorbe odrody RIZOMA. Obidve odrody sú tolerantné k rizománii, vyšľachtené v spolupráci s firmou KWS. Pri kŕmnej repe bol využitý genetický zdroj pod označením 14 ako otcovský komponent a peľovosterilná línia cukrovej repy SL-63 ako materský komponent pre vyšľachtenie odrody EMA, genetický zdroj 59 ako materský komponent pre vyšľachtenie kŕmnej repy AJA, genetický zdroj cukrovej repy SL-64 ako materský komponent a genetický zdroj 19 ako otcovský komponent pri odrode BELA.

Literatúra :

BRINDZA, J.: Stratégia ochrany a využívania genofondu rastlín. In: Perspektívy genetiky šľachtenia a semenárstva rastlín. Zborník referátov, Nitra, SPU 1998, s. 6.

DEBRE, F. : Stratégia sústreďovania a využívania genofondu rastlín pre rozvoj šľachtenia na Slovensku. In: Perspektívy genetiky, šľachtenia a semenárstva rastlín. Zborník referátov, SPU Nitra 1998, s.9.

DOTLAČIL, L.: Dokumentace a charakterizace genofondů, medzinárodní spolupráce. In: Nové metódy a poznatky využívaní pri dokumentaci a charakrerizaci genetických zdrojů. Sborník referátů, Troubsko - 13.listopad, VÚP, ČR, 1997, s.17.

IPGRI: Diversity for development. The strategy of The International Plant Genetic Resources Institute Rome, 1993, 61s.

KRAJC, J.: Využitie spektier zásobných bielkovín pre charakterizáciu rastlinných genetických zdrojov. In. Nové metódy a poznatky využívaní pri dokumentaci a charakterizaci genetických zdrojů. Sborník referátů, Troubsko - 13. listopad, VÚP, ČR, 1997, s. 41.

KRAJC, J. - GEREGOVÁ, E. - ŽÁK, I.: Identifikácia a klasifikácia genetických zdrojov rastlín pomocou genetických markérov. Ročenka Genetické zdroje rastlín, VŠP Nitra 1993-1994 s. 62.

MÚDRY, P.: Biochemická identifikácia, klasifikácia a katalogizácia genotypov slnečnice, sóje a hrachu na báze elektroforetickej separácie izoenzýmov: Záverečná správa. Trnava: ZEAINVENT a.s., 1998, VTP 514-57, 69 s.

RYCHTÁRIK, J.: Stav a perspektívy národného programu genofondu kultúrnych rastlín v Slovenskej republike. In: Ročenka Genetické zdroje rastlín (príloha). Nitra: VŠP, 1993-1994, príloha, s.73.

SEDLÁK, M. - ŽÁKOVÁ, J.: SELEKT, Výskumný a šľachtiteľský ústav, a.s. Bučany. In: Ročenka Genetické zdroje rastlín ( príloha). Nitra: SPU Nitra, 1996, s.23.

UŽÍK, M. - ŽOFAJOVÁ, A.: Perspektívy šľachtenia rastlín na Slovensku. In: Perspektívy genetiky a semenárstva rastlín. Zborník referátov, Nitra, SPU, 1999, 24s.

ŽÁKOVÁ, J.: Klasifikátor pre popisovanie genetických zdrojov. Klasifikátor pre rod Beta vulgarisL. var. altissima Doel, Beta vulgaris var. crassa Alef : Bučany : SELEKT, VŠÚ a.s., 1998, 13 s.

Adresa autora

Sborník z konference “Řepařství 2000” pořádané Katedrou rostlinné výroby AF ČZU v Praze 23.2.2000