Metoda představená prof. Lstibůrkem, tzv. „ šlechtění bez šlechtění", představuje alternativu ke klasickému šlechtění lesních dřevin. Uvedený koncept je ve světě velmi ceněný, protože umožňuje zkrátit dobu testování a tedy přechodu z první na druhou generaci semenných sadů až o desítky let.
Prof. Ing. Milan Lstibůrek, MSc., Ph.D., katedra FLD, ČZU. Foto: Archiv FLD
- Které šlechtitelské strategie se užívají u lesních dřevin v současné době?
Konvenční šlechtění lesních dřevin je postavené na cyklech kontrolovaného křížení, genetického testování a následného výběru nejvhodnějších jedinců pro využití v dalším šlechtitelském cyklu (generaci). V roce 2009 jsme představili revoluční řešení, kdy se kontrolované křížení nahrazuje volným sprášením, což navyšuje efektivitu celého šlechtitelského procesu především díky podstatnému zkrácení šlechtitelského cyklu. Rodokmen, tj. příbuzenské vazby mezi potomky a rodičovskou populací, se následně určuje pomocí markerů DNA. Vlastní testování potomstev jsme navrhli realizovat přímo v porostech. Díky tomu je možné eliminovat speciální výzkumné výsadby – testy potomstev, což opět přináší lesnickému provozu značné finanční úspory.
- Jak proběhla aplikace testované metody do praxe?
O aplikaci uvedených postupů projevil zájem lesnický provoz v různých státech. Konkrétně ve středoevropském regionu mě kontaktovali lesničtí genetici z Rakouska. Podobně jako v dalších evropských zemích i zde je vnímán obrovský potenciál při přechodu na semenné sady vyšších generací, a to jak z pohledu celkové adaptability, kvality a množství produkce, tak ale také efektivnějšího managementu genetické diverzity. Kvůli absenci testů potomstev jsme v Rakousku realizovali genetické hodnocení přímo v lesních porostech.
- Projevili zájem o aplikaci vaší metody při zakládání semenných sadů také lesníci v ČR?
V České republice jsem metodicky připravil analogické řešení a následně úspěšně založil semenné sady borovice lesní, taktéž druhé generace. Výběr se zaměřoval na celkový fyziologický stav jedinců, tvárnost kmene a další produkční parametry. Konkrétně šlo o nové semenné sady na LS Plasy a LS Třeboň podniku LČR, s. p. Jsou to moderně založené sady, kde máme precizně kvantifikovanou minimální hodnotu genetické diverzity s tím, že hodnota reálná bude díky běžné pylové kontaminaci vždy vyšší.
- V poslední době jste vytvořil další novou strategii šlechtění lesních dřevin, můžete ji krátce přiblížit?
V roce 2023 jsem vytvořil, a ve významném vědeckém žurnále publikoval, novou šlechtitelskou strategii označenou jako „Rolling Front Landscape Breeding“, kde se diskrétní šlechtitelské cykly mění na dynamické schéma, v rámci kterého můžeme lépe reagovat na zvýšenou proměnlivost podmínek prostředí. Pracujeme též na integraci těchto postupů s prvky přírodě blízkého hospodaření.
- Můžete podrobněji popsat svou vědeckou práci v oblasti výzkumu semenných sadů?
V roce 2010 jsem vytvořil a publikoval algoritmus pro prostorovou optimalizaci sadů nazvaný „Minimum-Inbreeding Design“. Tento algoritmus optimalizuje prostorové rozmístění jedinců tak, aby byly maximalizovány vzdálenosti mezi příbuznými jedinci. O šest let později jsem pak představil další algoritmus s názvem „Optimum-Neighborhood Allocation“, zkráceně ONA. Tento podporuje náhodné křížení v semenném sadu. K mému překvapení se ukázalo, že schéma ONA našlo praktické uplatnění v lesnictví takřka po celém světě – od Jižní Afriky, přes USA a Kanadu, mnoho evropských zemí, Korejskou republiku, Čínu, Japonsko a další. V Německu provedli detailní rozbor dostupných schémat a zvolili si právě schéma ONA pro zakládání nové série semenných sadů.
- Jak byste zhodnotil současný stav lesnické genetiky v ČR?
Začnu nejprve konstatováním, že genetická struktura populace podléhá změnám v průběhu času, což je proces známý v biologii jako evoluce. Pokud probíhá přirozená obnova lesa prostřednictvím geneticky nevhodných rodičů, nelze samozřejmě očekávat pozitivní trendy v následující generaci lesa.
Paradigma středoevropského lesnictví a ochrany přírody, které klade důraz na zachovávání lokálních genofondů jako těch nejlepších a pracuje s představou, že příroda si nejlépe pomůže sama, vede k tendencím vyhlašovat různé formy bezzásahových území, rezervací, a dokonce národních parků, přičemž v celém středoevropském prostoru je genetická struktura populací hrubě narušena antropogenními vlivy. Struktura populace, statisticky řečeno, není o jednotkách, ale o minimálně vyšších stovkách jedinců. Je relativně snadné ukázat, jak prudká změna velikosti populace výrazně ovlivní její genetickou konstituci a pozmění evoluční trajektorii. Pokud navíc uvažujeme o klimatické změně, dospějeme k logickému závěru, že genofond nelze konzervovat, ale je nutné aktivně podporovat adaptaci populací v měnících se podmínkách prostředí, včetně výsadby různých alternativních druhů a ověřování jejich adaptačního potenciálu a produkčních charakteristik.
- Kde vidíte další možnosti zlepšení současného stavu?
Řešením je identifikovat a podpořit reprodukci co nejlépe adaptovaných jedinců. Současně je třeba se zaměřit na opatření ke zvýšení genetické diverzity, která je klíčová pro další adaptaci a budoucnost lesa v následujících generacích.
Video z molekulárně-genetické laboratoře můžete zhlédnout zde:
Celý rozhovor s prof. Milanem Lstibůrkem najdete v dubnovém čísle Lesnické práce.
Red.
Komentáře
To je fšecko hezký, ale jaký to má praktický význam ?
Ověření kvality osiva lesních dřevin pro odolnost ověříte po 80 letech - pak to DNa může mít nějaký význam.
Kdo o šlechtění dřevin něco málo ví, tak ví, že jen obyčejná jabloň má ze 100 semen 50 prapůvodních lesních a 50 novošlechtěnců, které určíme při vší snaze po dvaceti letech, pak teprve lze hodnotit kvalitu. Ale pořád máme 50 % úplně zdivočelých - takže co zasejete z těch semenných sadů - ikdyž to máte DNa podchycený, je ta stejná směska, jako když to nasbíráte kdekoli jinde.
Ale na to přidete až za těch 80 let.
Do té doby platíte vědátory šlechtitele, který vám u toho zjišťujou za drahý prachy DNA.
Strom není kráva a nejde o šišky, ale trvanlivost.
Dneska holt platí, že čím nepoužitelnější cosi vymýšlíte, tím větší jste vědec.
Není to nic osobního, je to taková doba, my ještě říkali, ať za nás makaj rusáci / nakonec to byli ukrajinci / ale kdo bude makat za dnešní vysokoškoláky nevím.