Naše šlechtitelská stanice vytváří odrůdy jabloně odolné proti závažným chorobám. V roce 2017 byla rozsáhle modernizována. Nové pěstitelské technologie již přinášejí hmatatelné výsledky.

Šlechtitelská stanice našeho ústavu sídlí ve Střížovicích nedaleko Turnova. Už přes půl století se specializuje na tvorbu nových odrůd jabloně, které jsou odolné vůči nejzávažnějším houbovým chorobám – strupovitosti a padlí jabloňovému – a také bakteriální spále růžovitých, která způsobuje závažné ztráty především v pěstitelských oblastech západní Evropy a USA.

Odrůdy pocházející ze Střížovic jsou velmi úspěšné a pěstují se v mnoha zemích celého světa. Aby se naši šlechtitelé i v budoucnu udrželi ve světové špičce, prošla stanice před dvěma lety náročnou modernizací, kterou finančně podpořila Akademie věd ČR.

Nový skleník s řízenou teplotou a vlhkostí, nové skladovací technologie i vylepšené zázemí pro zaměstnance mají zvýšit efektivitu šlechtitelské práce. Pojďme si na jednom konkrétním příkladu ukázat, jak se to daří.

Při tvorbě nové odrůdy jabloně se nejprve mezi sebou kříží rodičovské odrůdy s požadovanými vlastnostmi. Z plodů vytvořených cíleným křížením (hybridizací) jsou vyluštěna semena, ze kterých se vypěstují mladé semenáčky – takzvaná novošlechtění. Ta se poté naštěpují na vhodnou podnož ovlivňující slabší růst, rychlý vstup do plodnosti a podporující vysoké výnosy.

Následně jsou novošlechtění podrobována testování růstových vlastností, odolnosti vůči chorobám, plodnosti, kvality plodů a dalších důležitých parametrů. Novošlechtění s nejlepšími vlastnostmi pak mají potenciál stát se základem nové odrůdy s uplatněním na trhu.

Celý proces zabere v praxi obvykle 15 až 20 let a vyžaduje testování řádově tisíců stromků na různých stanovištích. Každý způsob, jak ho urychlit a zefektivnit, je tedy nesmírně vítaný. Zde se plně projevují výhody nového střížovického skleníku.

Pěstitelské technologie uplatňované ve Střížovicích od roku 2018 totiž umožňují proces šlechtění nejen zrychlit – prodloužením vegetace v prvním roce po výsevu –, ale současně i zpřesnit a zefektivnit proces selekce nejodolnějších semenáčů – ověřením jejich odolnosti ke strupovitosti jabloně.

Tato technologie v původním skleníku nebyla možná. Semenáče byly průběžně selektovány až po výsadbě v pokusném sadu v roce, kdy se infekce strupovitosti přirozeně projevila.

   

Původní skleník (nahoře) a nový skleník (dole) v areálu šlechtitelské stanice.

   

Nově získaná semena (nazývaná též jádra) z cíleného křížení šlechtitelé v novém skleníku vysévají na počátku roku, v roce 2019 během druhého lednového týdne.

Zatímco v předchozích letech vysévali přibližně 1000 semen – budoucích semenáčů / novošlechtění, v lednu 2019 zvýšili toto množství na 2400 semen v novém a 600 v původním skleníku, aby maximálně využili kapacitu stanice.

Klíčivost v novém skleníku se blížila 100 % a porost byl mimořádně vyrovnaný. Nový postup pěstování v souladu se současnými nejmodernějšími technologiemi se tak podařilo zavést rychle a bez větších obtíží.

   

Takto vypadaly 20. března 2019 semenáčky vyseté ve druhém lednovém týdnu. Nahoře výsev v původním skleníku z nestratifikovaného osiva, dole v novém skleníku z předem stratifikovaného osiva.

   

Jabloně se vyznačují takzvanou dormancí semen, znamenající fyziologické zamezení (inhibici) klíčení. Význam dormance spočívá v tom, že semena během nepříznivého období šetří energii, kterou poté potřebují ke klíčení a růstu.

K překonání této enzymaticky způsobené inhibice je zapotřebí období chladu, odpovídající minimálně 60, lépe 80 dnům při teplotě těsně nad nulou, nejlépe 1 °C. Semena proto stratifikujeme – cíleně uchováváme v chladu a přiměřeném vlhku, abychom ovlivnili dormanci a semena začala klíčit.

Ve starém skleníku, neumožňujícím přesnou regulaci teploty a vlhkosti, šlechtitelé počátkem ledna vysévají předem nestratifikované osivo. Skleník je temperován, aby teplota neklesla pod nulu, semena se v tomto prostředí přirozeně stratifikují a začnou klíčit přibližně v polovině března.

Naproti tomu v novém skleníku šlechtitelé ve stejném období vysévají již předem stratifikovaná semena, která jsou po jejich vyluštění po sklizni v předchozím roce uchována (stratifikována) ve vlhkém perlitu v chladírně. Semenáčky tak začnou klíčit již krátce po vysetí počátkem ledna a mají tedy v růstu značný náskok oproti semenáčkům v původním skleníku.

Urychlení růstu semenáčů v novém skleníku však není primárním cílem, tím je vytvoření podmínek pro ověření odolnosti mladých rostlin ke strupovitosti jabloně. Semenáčky jsou ve stádiu přibližně sedmi pravých listů (časově odpovídá konci února) záměrně infikovány strupovitostí s cílem vyhodnotit příznaky choroby na listech a podle jejich intenzity vybrat nejodolnější novošlechtění.

Jen ta jsou pak dále pěstována a začátkem příštího roku naštěpována na slabě vzrůstné podnože. Jabloně vypěstované tímto způsobem začnou plodit za 3–4 roky od výsevu, což je veliké zrychlení oproti původním 5–8 letům. Výběr novošlechtění s nejlepšími vlastnostmi se tak podstatně zkrátí a nové úspěšné odrůdy s předpokladem vyšší odolnosti ke strupovitosti můžeme očekávat dříve.

   

Semenáčky ve stadiu prvních pravých listů.

   

Semenáčky ve stadiu zhruba 15 pravých listů, dva týdny po umělé inokulaci strupovitostí. Hnědé skvrny (léze) jsou první příznaky choroby.

   

Semenáčky v novém skleníku v polovině května.

   

„Z vysetých semenáčů selektujeme pouze ty, které vykazují po umělém naočkování strupovitostí nejvyšší odolnost. Pro další pěstování ponecháváme jen asi 10 % rostlin. Řadu novošlechtění s potenciálně kvalitními plody tak vyřadíme kvůli jejich větší náchylnosti ke strupovitosti ještě dříve, než začnou plodit.“

„Právě přísná předselekce nejodolnějších novošlechtění ještě ve skleníku však zvyšuje časovou, pracovní, organizační i finanční efektivitu naší práce. Pozdější zkoušení odrůd na venkovním stanovišti totiž ve všech těchto ohledech představuje značné nároky,“ vysvětluje doktor Radek Černý, vedoucí šlechtitelské stanice.

Důležité je neustále sledovat a srovnávat vývoj šlechtitelských technologií v mezinárodním měřítku. Některé moderní – a ve srovnání s naším podstatně větší – šlechtitelské programy, například Agroscope Wädenswil ve Švýcarsku či Versuchszentrum Laimburg v Itálii, se při selekci na odolnost ke strupovitosti spoléhají výhradně na takzvanou marker-assisted selection (MAS).

Tato metoda využívá genetické znaky (markery), pomocí nichž je možné zjistit, jestli příslušný semenáček nese gen pro odolnost ke strupovitosti. Postup je však použitelný jen v případě rezistence podmíněné jedním genem. Ta ovšem v praxi nebývá dostatečně stálá a nové rasy strupovitosti ji v mnohých ročnících a lokalitách dokáží překonat.

Odborníci z našeho ústavu se proto nyní zaměřují na hledání, genetickou analýzu a šlechtitelské uplatnění stabilní rezistence proti strupovitosti. Kombinují přitom jednogenovou (monogenní) odolnost s jiným typem odolnosti, založeným na souhře více genů (polygenní odolnost).

Modernizovaná stanice ve Střížovicích teď poskytuje šlechtitelům lepší podmínky pro tuto práci. Mohou provést předvýběr uměle infikovaných semenáčů s nejvyšší odolností ke strupovitosti, poté je geneticky analyzovat, získaná data srovnat s výsledky polních pokusů a na základě toho vybrat a potenciálním obchodním partnerům nabídnout novošlechtění s největší perspektivou budoucího uplatnění.

Text: Radek Černý a Jan Kolář.

Foto: Radek Černý.