ŠLECHTĚNÍ OKRASNÝCH ROSTLIN

  1. GENETIKA A ŠLECHTĚNÍ OBECNĚ

Šlechtěním organizmů ve všeobecnosti myslíme cílevědomý proces, kterým ovlivňujeme jejich vývoj, jejich dědičnost i proměnlivost tak, abychom získali jedince hospodářsky hodnotnější, jedince nebo soubory jedinců, kteří svými vlastnostmi nebo produkcí lépe slouží lidem. Šlechtění rovněž zahrnuje udržování a rozmnožování odrůd povolených a doporučených k pěstování.

Šlechtění je speciální vědní obor, který využívá a navazuje na poznatky řady dalších vědních disciplin (botaniky, fyziologie rostlin, biochemie, genetiky a cytogenetiky, biometriky, pěstování rostlin, ochrany rostlin a dalších), ale také staví na poznatcích vlastní discipliny.

Šlechtitelský proces zahrnuje tzv. novošlechtění, jehož hlavní náplní je tvorba nových odrůd a udržovací šlechtění, které pečuje o udržení genotypu a úrovně charakteristiky vyšlechtěné odrůdy a současně o její rozmnožování. Vyšlechtění nové odrůdy je záležitost dlouhodobá, neboť trvá zpravidla více než 10 let, u víceletých plodin více než 20 let.

Šlechtění přispívá k intenzifikaci a k rentabilitě rostlinné produkce. Tvorbou vhodného biologického materiálu a maximálním využíváním jeho biologických, růstových a produkčních schopností ovlivňuje ekonomiku pěstování plodiny. Odolné odrůdy k chorobám snižují vstupní náklady nepoužíváním pesticidů a současně přispívají k ochraně životního prostředí a k řešení ekologických problémů.

Rostliny mají převážně většinu svých znaků zapsanou v genetickém kódu, a tak je přenášejí na potomstvo. Malá část vlastností však zůstává rozdílná. Proto,když se v teritoriu druhu výrazně změní například srážkové poměry a následkem toho většina populace vyhyne, se u některých projeví vyšší tolerance k tomuto faktoru a přežijí. Vznikne nová populace, v které se schopnost odolat suchu geneticky ustálí – vzniká nový podruh nebo odrůda (to se odehrává v řádu století až tisíciletí). Člověk záměrnou selekcí jedinců s odlišnými vlastnostmi, jejich řízeným opakováním oplodňování a selekcí potomstva dokáže tento proces zkrátit do řady několika let. Někdy vznikne jedinec s neobvyklou vlastností (např. barvou), tzv. mutací, tj. náhlou změnou v genetickém „naprogramování“, způsobeném nějakým vnějším vlivem. Tato odchylka se v přírodě většinou dlouho nedědí, přirozeným křížením s „obyčejnými“ jedinci časem zaniká. Plánovitým výběrem a dalším překřížením jedinců s podobnými změnami se tato vlastnost může zdůraznit a v genetickém kódu ustálit. Jistější a rychlejší je vegetativní množení jedince s touto novou vlastností (vegetativním množením), čímž odchylku zachováváme a dostáváme další kultivar. Někdy se tyto mutace vyvolávají uměle, působením různých chemikálii, ozařováním apod. Vzniká tak neustále mnoho nových odrůd, které se můžou od původního druhu podstatně lišit vlastnostmi, vzhledem i nároky. Sortiment je neustále rozšiřován, přibývá více tvarů, velikostí i barev, které máme k dispozici pro nejrůznější typy podmínek a klimatické poměry.

  1. VÝZNAM DĚDIČNOSTI A PROMĚNLIVOSTI VE ŠLECHTĚNÍ

Proměnlivost, spočívající na nejnižší (individuální) úrovni ve vzájemné odlišnosti jedinců v individuálních znacích a vlastnostech, patří k základním charakteristikám živé hmoty. Šlechtění pouze využívá tuto základní vlastnost ve prospěch člověka. Jeho náplní je změna fenotypových vlastností organizmů tak, aby lépe vyhovovaly nárokům člověka. Předmětem šlechtění může být v principu kterákoliv vlastnost, hodnocená na základě kteréhokoliv fenotypového znaku. Cíle šlechtění můžeme definovat jako snahu o zvýšení kvantity a kvality produkce dřevní hmoty nebo jiných produktů (obsah tříslovin, latexů,…), zvýšení odolnosti dřevin vůči abiotickým (nedostatku nebo nadbytku živin v půdě, nízkým teplotám,…) a biotickým činitelům (virové, bakteriální a houbové choroby, škodlivý hmyz,…), rychlosti růstu, doby a obtížnosti rozmnožování, tvorby dekorativních forem apod.

Fenotyp jedince je výsledkem realizace jeho genotypu (souboru dědičných vloh) v konkrétních podmínkách prostředí. Fenotypová proměnlivost má dvě složky – proměnlivost podmíněnou geneticky (dědičné faktory) a proměnlivost podmíněnou prostředím (nedědičné faktory). Míra vlivu genotypu a prostředí je při různých znacích rozdílná. Kritériem výběru, přirozeného nebo umělého, je vždy fenotyp jedince.

Při vegetativním množení (klony, multiklonální směsi) jsou genotypy výběrových stromů přesně kopírovány, v potomstvu se zachovává specifické uspořádání alel v genotypech, které může podmiňovat odchylky způsobené dominancí nebo epistaxí, tedy teoreticky by odezva na selekci měla odpovídat dědičnosti v širším smyslu. Vegetativní množení je spojeno s fyziologicky podmíněnými rozdíly, řízkovanci představují ontogeneticky starší materiál oproti semenáčům, tedy i z hlediska vlastností, které jsou předmětem šlechtění, se můžou chovat odlišně. Proto se pro stanovení genetického zisku vychází z dědičnosti, zjištěné klonálními testy, která může být odlišná od dědičnosti v širším smyslu (klonální dědičnost, clonal heritability).

  1. ZPŮSOBY ROZMNOŽOVÁNÍ ROSTLIN A GENETICKÉ SOUVISLOSTI REPRODUKCE

U rostlin se vyskytují 2 základní způsoby rozmnožování:

  1. generativní (pohlavní) – výsevem semena
  2. vegetativní (nepohlavní) – řízkování, očkování, roubování, kopčení,…

Při nepohlavním způsobu rozmnožování nový jedinec vzniká ze somatické buňky mateřského organismu - potomstvo je pak označováno jako klon a je zaručeno zachování, resp. identičnost potomstva cenných druhů, jejich forem a kultivarů. Změna genotypu je možná pouze na základě somatických mutací (u druhů s paralelní možností generativního rozmnožování i křížením).

Klon je množen přirozeně pomocí specifických rozmnožovacích orgánů nebo uměle např. dělením trsu, bulvy, množením z oček, roubů, řízků, regenerací z listů. Vegetativní množení můžeme rozdělit na autovegetativní (při kterém nová rostlina vzniká oddělením části mateřské rostliny nebo orgánu) a heterovegetativní (kde dochází k transplantaci částí výhonků, nebo poupat na jinou rostlinu – podnož).

Přirozené i umělé vegetativní rozmnožování má ve šlechtění řadu výhod - uchovávání genotypu bez jeho změny, namnožení heterozygotní formy bez štěpení, fixování heterózního efektu při vegetativním množení, množení sterilních jedinců.

Při pohlavním rozmnožování je ze šlechtitelského pohledu významná znalost biologie kvetení, tj. znalost květních poměrů, uspořádání květů vnitřní i vnější, dynamika kvetení, opylovací poměry.

Při volbě osiva při zakládání porostů je nutno dbát nejen na správný zeměpisný původ (provenienci), ale i na vhodné ekotypy a v rámci porostu i na zvláštní formy. Výběr lepších mateřských porostů pro získávání kvalitního osiva má smysl, pokud je zabezpečené, že při rozmnožování ze semena, vlastnosti dřevin přecházejí na potomstvo.

Na základě mnohých ovocnářských a sadařských pokusů se dá formulovat zákonitost vlivu matky na semenáče: Čím zdravější a silnější je mateřská rostlina použita pro křížení, čím je prostředí pro ni příznivější a čím blíže je k optimálním podmínkám pro její vývoj, tím silněji předává při křížení své vlastnosti hybridním semenáčům, tím méně se mění povaha zrozeného potomstva a tím méně se tedy u ní projevují dědičné vlastnosti otce.

Selekcí nazýváme postupný výběr a získávání nových odrůd rostlin a plemen živočichů. Selekce je založena na dvou vlastnostech živých organizmů, na dědičnosti a proměnlivosti.

Úlohou selekce je zlepšování různých vlastností dřevin a získávání nových forem, na specifické účely – produkci dřeva, půdo - a vodo- ochranné, estetické a jiné. Při samotném výběru se zaměřujeme na taxony, které se vyznačují zvlášť cennými vlastnostmi.

  1. ODRŮDA JAKO VÝSLEDEK ŠLECHTĚNÍ

Dle zákona č.219/2003 Sb., o uvádění do oběhu osiva a sadby je odrůda soubor jedinců, náležící k jediné nejnižší kategorii botanického třídění, který je definovaný projevem znaků určitého genotypu nebo kombinace genotypů, odlišující se od jiných souborů rostlin projevem nejméně jedním z těchto znaků a je schopný rozmnožování beze změny.

Odrůda musí být:

a) odlišitelná znaky a vlastnostmi od jiných odrůd daného druhu,

b) uniformní, tzn. uvnitř odrůdy musí být rostliny do určité míry navzájem shodné (u samosprašných více než u cizosprašných),

c) stálá ve znacích a vlastnostech v dalších generacích,

d) souborem s požadovanou hospodářskou hodnotou, tzn. s vlastnostmi zdůvodňující vhodnost k pěstování.

Vedle pojmu odrůda se používá i pojem kultivar (z angl. cultivated variety, cv. ve zkratce). Český termín odrůda (anglicky variety, německy die Sorte) má těsnější vztah k agronomickému chápání, termín kultivar spíše pak k botanickému spojení a je vhodnější spíše jen pro vědecké a mezinárodní označení. Kultivarem lze totiž označit i další výsledky šlechtění, které nemusí být úředně registrovány, kupř. linie, mutant, šlechtitelský polotovar aj.

Odrůda svou hodnotou musí splňovat náročné požadavky uživatele a trhu. Odrůda je hospodářská i obchodní kategorie. Odrůda je významným výrobním prostředkem biologického charakteru se schopností svou hodnotu neustále obnovovat a tím udržovat na žádoucí úrovni po celou dobu její existence.

  1. ŠLECHTITELSKÉ METODY

Ve šlechtění jde o:

  1. využívání již vzniklé (spontánně) geneticky podmíněné proměnlivosti uplatněním výběru (selekce),
  2. rozšiřování geneticky podmíněné proměnlivosti, která vzniká:
  1. kombinací a rekombinací genů (alel) hybridizací,
  2. vznikem nových genů (alel), genetických sestav mutagenezí, somaklonální variabilitou, transgenozí,
  3. přestavbou chromozomových (genových) sestav polyploidií, haploidií a transformací

Šlechtitelské metody lze členit na:

  1. tradiční (klasické, konvenční), mezi něž řadíme výběr, křížení (hybridizace), heterózní šlechtění, mutační a polyploidní šlechtění
  2. netradiční (nekonvenční), mezi něž náleží techniky explantátových kultur (techniky in vitro) a buněčné i genové manipulace.

Výběr

Výběr je základním aspektem šlechtitelské činnosti a šlechtitelského pokroku. Výběr lze členit do 2 základních kategorií, na výběr přírodní a výběr umělý.

Přírodní výběr zahrnuje selekční vlivy přírodních faktorů (půdních, klimatických a biotických) na rostlinné populace a druhy. Změny vlivem přírodního (přirozeného) výběru se uskutečňují většinou ve prospěch biologických vlastností potřebných pro přežívání rostlin, které jsou mnohdy shodné i s požadavky člověka. Dlouhodobé či trvalé působení podmínek prostředí vede ke vzniku dobře přizpůsobených jedinců a rostlinných populací k podmínkám stanoviště, oblasti apod. (evoluční působení).

Umělý výběr je takový druh výběru, při němž se uplatňuje a rozhoduje člověk. Uplatnil se při vzniku kulturních rostlin (při domestikaci), při dalším jejich zlepšování, uplatnil se při vzniku krajových odrůd a je základem šlechtitelské práce v novošlechtění i v udržovacím šlechtění.

Křížení

Křížení (hybridizace) je druhá nejstarší šlechtitelská metoda a nejpoužívanější metoda přípravy šlechtitelského materiálu.

  Křížením dochází ke spojování genetické informace dvou (případně i více) rodičovských komponent, které se odlišují v genetickém základu pro znaky a vlastnosti. Ke vzájemnému spojení genetického obsahu dochází při splynutí samičích a samčích pohlavních buněk.

Křížení dělíme na vnitrodruhové a vzdálené.

Mutační a polyploidní šlechtění

Mutační šlechtění je šlechtitelská metoda, která využívá rostliny s mutovanými znaky a vlastnostmi vzniklými spontánně nebo i uměle a tyto slouží jako výchozí materiál k šlechtitelskému zpracování.

Mutacemi (z latinského mutare - měnit) označujeme náhlé, neusměrněné, ale dědičné změny znaků a vlastností. Jde o změny vzniklé na různých úrovních genetické informace, dědičně předávané do dalších generací.

Charakteristika a třídění mutací byly předmětem genetiky, podobně jako historie objevení mutací. Spontánní (samovolné) mutace jsou důsledkem vlivů mutagenních účinků faktorů prostředí.

Mutageneze, kterou rozumíme umělé vyvolávání mutačních změn, pomáhá rozšiřovat genetickou proměnlivost rostlin. Může přispět k rozšíření genetických zdrojů pro plnění úkolů šlechtitelského programu. Jak již bylo uvedeno, mutageneze ve šlechtění plodin se většinou využívá v těch případech, kdy křížením a jinými metodami nelze dosáhnout žádaného cíle.

Ve šlechtění rostlin měly a mají největší význam genové (bodové) mutace a mutace genomové, tj. kvantitativní změny v počtu chromozomů. Chromozomové aberace a plasmonové mutace mají význam omezený.

Indukované mutace jsou změny vyvolané uměle účinkem mutagenních faktorů (agens). Používají se mutageny:

a) fyzikálního původu, kam řadíme tepelné šoky, neionizující záření (UV paprsky) narušující molekuly DNA a ionizující záření (X, gama záření neutrony aj.), jehož zdrojem jsou rentgen, radioaktivní izotopy a jaderné reaktory nebo urychlovače.

b) chemomutageny - chemické sloučeniny s mutačním účinkem, kterých je celá řady, např. sloučeniny yperitu, alkylační sloučeniny, puriny a jejich deriváty, epoxidy, peroxidy, alkaloidy aj. Podstatou je chemická reakce na úrovni genetické informace. Indukují většinou genové mutace.

  Mutageny se aplikují zpravidla na suchá nebo naklíčená semena, na pyl, rouby, očka aj., jako vodní roztoky různých koncentrací (př. EMS 0,1-0,02 %), nebo jako páry (EMS, EI), po určitou dobu (20-30 hod.). Aplikují se také transpiračním proudem prostřednictvím zálivky nebo injekčním vpravením do vodivých cest rostliny.

Nekonvenční metody a postupy využitelné ve šlechtění

Mezi nekonvenční šlechtitelské postupy a metody používané v praktickém šlechtění až v posledních dvou desetiletích lze řadit celý komplex biotechnologických a molekulárně biologických technik: mikropropagace in vitro, haploidní techniky, fúze protoplastů, selekce na buněčné úrovni, produkce umělých semen, vnášení cizorodých genů do genomu kulturních rostlin, genetické mapování a selekce na úrovni molekulárních markerů.

  1. ŠLECHTĚNÍ OKRASNÝCH ROSTLIN V EVROPSKÝCH PODMÍNKÁCH 

  První zmínka o odrůdě sahá až do období prvního evropského císaře Karla I. Velikého (784 – 814). Všechny starší evropské kultivary významného ovoce a okrasných rostlin vznikaly jako náhodné semenáče nebo mutace. Šlechtění dřevin má v evropském prostředí počátky na začátku 19. století. Jenom velmi malá část z nich se profesionálně množí až do současné doby, přičemž nejdůležitějšími je možné označit rody Rosa, Prunus, Malus (ovocné stromy), Clematis a Calluna… Šlechtění dřevin je časově mnohem náročnější ve srovnání s trvalkami nebo jednoletými rostlinami. Hlavním důvodem je pomalý vývoj většiny dřevin. Například semenáče rododendronů a ovocných dřevin (jabloně, hrušně) kvetou až po 5 – 10 letech, u některých lesních dřevin tento vývoj může trvat i vícero desetiletí. Je jen málo dřevin, které začínají kvést v prvním roce po výsevu, jako k příkladu druh Rosa. Protože dřeviny jsou obecně velmi heterogenní, z časového hlediska často není proveditelné jejich intenzivní šlechtění, protože dosažení homogenních linií by bylo příliš zdlouhavé. Šlechtění dřevin se dnes proto provádí málo a je omezeno pouze na pár rodů a druhů.

Většinou se jedná o náhodné semenáče a výběry z populací semenáčů, jak tomu bylo například u fialově zbarveného kultivaru Physocarphus opulifolius ´Diabolo´, který byl nalezen v populaci 120 000 semenáčů.

Pouze v několika málo případech jsou dřeviny šlechtěny klasickými šlechtitelskými metodami. Mezi komerčně nejvýznamnější plodiny patří rody: Rosa, Prunus, Malus, Clematis, Calluna, Hebe, Hypericum a Lavandula. Klasické metody křížení nejsou ekonomicky proveditelné pro většinu ostatních rodů. Hlavní roli hraje časový faktor, ale rovněž koncový počet získaných rostlin, které je možné prodávat se ziskem, v závislosti na trhu s těmito rody, který může být podstatně omezen. Například rod Hamamelis je prodáván pouze v řádech tisíců, zatímco jiné z výše uvedených rodů jsou prodávány v milionech.

Pro získávání nových kultivarů dřevin (zejména barevných a habitusových odlišností) je možné rovněž využívat mutační šlechtění. Mnoho rodů rostlin má tendenci velmi snadno zmutovat v podmínkách bez přídatného zásahu člověka nebo se používají různé mutageny. Úspěšné výsledky byly dosaženy za použití gama záření v INRA v Angers ve Francii, kde byly vyšlechtěny kultivary Forsythia ´Melee d´Or´ a Weigela ´Grenadine´. Intenzivně se pracuje touto metodou rovněž na rodech, jako jsou: Berberis, Clematis, Cotoneaster, Hydrangea, Lonicera a na různých druzích okrasných jabloní. V dnešní době napomáhá k udržení tohoto programu spolupráce se soukromým sektorem.

V rámci EU bylo získáno velké množství transgenních dřevin získaných pomocí metod využívajících přenos genů. Tyto rostliny se ale na trhu neobjevují, je však pravděpodobné, že v dohledné budoucnosti budou tyto rostliny vysazovány ve značných množstvích. Mnoho institucí se již touto problematikou v dnešní době zabývá. Nejčastějšími modelovými rostlinami jsou rostliny z rodu Populus, kterého genom je snadno „upravitelný“. Používá se například k testování bezpečnostních environmentálních aspektů, miliony kusů takto upravených rostlin jsou již vysázeny na území Číny.

  Šlechtění dřevin ve státních výzkumných institucích má klesající tendenci, zejména z důvodu nízké státní podpory pro programy šlechtění okrasných rostlin, které nejsou vnímány jako nepostradatelné. Značný počet státních šlechtitelských stanic v Evropě byl zavřen, nebo přetransformován. Ze stále činných šlechtitelských center v Evropě lze zmínit významné centrum pro zemědělský výzkum INRA v Angers (Francie) a Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví v Průhonicích. Původně státní mezinárodní výzkumná zahradnická stanice v East Mallingu (v Anglii) se dnes jako nevládní instituce zasloužila o úspěšné zavedení mnohých zajímavých kultivarů dřevin do pěstitelské praxe.

  V Evropě existuje rovněž skupina soukromých šlechtitelů komerčně významných rodů, jako je Rosa, Prunus, Malus, Clematis a Calluna. Téměř každý šlechtitel očekává přinejmenším návratnost investicí vložených v průběhu šlechtitelského procesu a následný zisk. Způsob, kterými můžeme zajistit ziskovost odrůdy je její registrace (nového kultivaru), jakož ochranné známky, která mu zabezpečuje právo prodávat tyto rostliny pod daným jménem. Další šlechtitelé nesmí použít stejný název pro jiný nebo podobný kultivar stejného druhu rostliny. Nicméně každý může rozmnožovat jeho rostliny a šířit je pod jiným jménem. Z tohoto důvodu je tato ochrana pouze omezena časově.

  Ochranná práva k odrůdě (Plant Breeder´s Rights (PBR)) byla dosažitelná pouze na národní úrovni v rámci EU až do roku 1995. Od daného roku se postupně ochranná práva zvyšují. Celkový počet rostlin registrovaných rostlin v letech 1995 - 2005 činil přibližně 12 300 ks. Okrasné rostliny spolu s ovocnými dřevinami přitom reprezentovaly 70 %, polní plodiny 20 % a zelenina 10 %. Na dřeviny zastoupené přibližně 70 rody připadlo jen 1591 registrací. Nejvíce registrovaných odrůd je zastoupeno u rodů v následujícím pořadí: Rosa, Prunus, Malus (včetně odrůd určených pro ovocnictví), Clematis, Hypericum a Calluna. V roce 2013 bylo přijato 1655 (50,2 %) nových žádostí o registraci nové odrůdy pro okrasné rostliny (včetně květin), což činí největší skupinu podaných žádostí o registraci (viz. Obr. 1). Každoroční pokles žádostí z tohoto sektoru lze vysvětlit několika způsoby, buď se jedná o fúze společností s následným upuštěním od ochrany odrůd, nebo šlechtitelé hledají ochranu prostřednictvím jiných systémů, jako jsou patenty nebo jiné ochranné známky. Rovněž, proto,že se jedná o malé nebo středně velké podniky, pro které je registrace odrůdy neúnosnou rozpočtovou zátěží. Největší počet registrací o registraci nové odrůdy byl zaznamenán z Nizozemí (Obr. 2). Co se týče žádostí o registraci odrůdy okrasných dřevin, nejvíc žádostí bylo podáno pro zaregistrování nových odrůd růží.

  

  

  Obr. 1: Podíl počtu žádostí o registraci odrůdy v sektoru plodin v roce 2013 (převzato z http://www.cpvo.europa.eu/documents/Rapportannuel/AR2013_EN.pdf)

  

  Obr. 2: Počty žadatelů v sektoru okrasných rostlin o registraci odrůdy v roce 2013

  

    Podrobné informace o odrůdových právech spolu se jmény držitelů těchto práv lze nalézt každoročně ve Výročních zprávách vydávanými Odrůdovým úřadem Společenství (CPVO), který je dostupný v elektronické podobě na stránkách http://www.cpvo.europa.eu/.

  

  Významné rody, které naznačují vývoj ve šlechtění dřevin v Evropě

  1.   Růže jsou, dá se říct obzvláště důležité z důvodu vysokých počtů prodaných kusů. Z evropských šlechtitelů mají největší podíl na trhu společnosti jako Kordes Rosen (Německo), Meilland (Francie), Tantau (Německo), Poulsen Rosen (Dánsko) a David Austin (Velká Británie). Mezi nové cíle ve šlechtění růží v Evropě lze zmínit například šlechtění pravokořenných odrůd. Odrůdy růží určené zejména k řezu šlechtěné v Nizozemí mají zase tendenci k tvorbě velmi velkých květů za současné adaptace snížené intenzity světla. Rovněž je snaha o vyšlechtění geneticky modifikovaných rostlin s vysokou odolností vůči nejčastějším chorobám.
  2.     Rhododendron je populární zahradní rostlinou zejména v severnější části Evropy. Šlechtění tohoto rodu je uskutečňováno v řadě školek v EU, jako je například Cox ve Skotsku a Hachmann v Německu. Kultivar ´Piccobello´ ze školek Hachmann je poměrně zajímavým kultivarem z pohledu kvetení. Tento kultivar kvete poměrně pozdě (červen) a kvetení trvá po dobu až 4 týdnů. Pozdní kvetení je často výhodou pro nové odrůdy, protože hlavní odběratelé (řetězce zahradních center) mají v současné době pouze nabídku rododendronů kvetoucích v dubnu a květnu. V současné době se na trhu začínají objevovat podnožové odrůdy s dobrou schopností růst v půdách s vysokým pH.
  3.     Calluna. Většina nových kultivarů vřesů je výsledkem křížení. S prvním impulsem a základy šlechtitelského programu přišel Kurt Kramer před více než dvaceti lety. Objevil takzvané pupenové květy (bud-bloomers), kdy se květy v průběhu kvetení zcela neotevřou. Z toho důvodu je pro včely nemožné jejich opylení a tím pádem květy zůstávají barevné na rostlině po dlouhou dobu. Mezi hlavní cíle v dnešní době lze znovu zařadit pozdní kvetení. Vřesy počínají kvést v jižnějších státech Evropy příliš brzo, zde je však zájem o odolné a atraktivní odrůdy kvetoucí v listopadu a v prosinci (hroby, mobilní zeleň,…). Počínají se šlechtit rovněž nekvetoucí odrůdy, které dokážou zpestřit kompozici v podzimních a zimních měsících.
  4.     Rod Weigela má dvě významná šlechtitelská střediska, v Průhonicích a v INRA ve Francii. V České republice se provádí šlechtění klasickým výběrem, který přináší některé zajímavé kultivary s vynikající mrazuvzdorností a tvorbou květů. V Angers se zaměřují zejména na mutagenezi (gama zářením) starších odrůd. Například, u kultivaru ´Bristol Ruby´ dal za vznik populární trpasličí odrůdě ´Grenadine´.

  1. ŠLECHTĚNÍ OKRASNÝCH ROSTLIN V PODMÍNKÁCH ČR

Šlechtění okrasných rostlin, tedy i dřevin, má v českých zemích svou dlouhodobou tradici. Obdobně jako v některých západoevropských zemích – zejména v Anglii, Francii, Německu, Holandsku a Belgii – se i u nás vyvíjelo tzv. „obchodní“ zahradnictví po staletí. Souběžně s rozvojem měst se vydělovalo z panských a botanických zahrad. Z dostupných pramenů víme, že mezi naše nejstarší významné zámecké zahradníky- šlechtitele patřil před rokem 1900 např. R.Vácha z Hluboké nad Vltavou, V. Mašek na Sychrově, J.Mišák v Mlyňanech, E. Ordnung v Jezeří a další. Po roku 1900 J. Bayer v Kyjovicích aj. Obdobně si počínali i někteří zahradníci v botanických zahradách, např. M. Tatar v Praze. Zvláštní postavení zaujímá v tomto období významný šlechtitel růží německého původu – R.J.Geschwind.

Na konci 18. století vznikly následkem rozvoje přírodních věd ve vyspělých zemích předpoklady pro cílevědomější šlechtitelskou činnost, hlavně na květinářském úseku. Významným centrem tehdejšího šlechtění okrasných květin i okrasných dřevin bylo například Brno, působiště J. G. Mendela a jeho přátel, např. P. Olexíka a dalších. Na sklonku 19. a začátku 20. století nelze přehlédnout šlechtitelské snahy školkaře A.F.Waltera a jeho zahradníka K.Štrasse, proslulého sadovníka F.Thomayera a jeho zahradníka F.Šatry, A.Horáka z Bystřice pod Hostýnem, růžařů G. Brady, V. Bergera a M. H. Chotkové aj.

Teprve období mezi dvěma světovými válkami představovalo ve vývoji našeho zahradnictví a tím i školkařství velký posun vpřed. Vznikla celá řada podniků, jejichž podstatná část nepřesáhla rámec smíšených zahradnictví, a to ani u velkých spotřebních center, jako byla Praha či Brno. Avšak jisté předpoklady pro obchodní šlechtění okrasných rostlin vznikly. Na školkařském úseku stačí zmínit specializovaný růžařský podnik J. Böhma v Blatné. S některými výpěstky průhonických šlechtitelů té doby – zejména F.Zemana a J. Jelínka se setkáváme dodnes. Na tomto pozadí První republiky se projevují osobnosti a díla průkopníků našeho již modernějšího šlechtění okrasných dřevin - J. Mikeše, B. Kavky a dalších.

V r. 1945 bylo na území Čs. republiky 45 šlechtitelských stanic, z nichž byla většina po r. 1948 znárodněna. V dalším období procházely řadou reorganizací, až nakonec byly začleněny pod VHJ OSEVA pro oblast šlechtění polních plodin a SEMPRA pro oblast šlechtění zelenin, květin a ovocných a okrasných dřevin. V roku 1954 byla sestavena první Listina povolených odrůd okrasných rostlin. Povolené odrůdy byly podle plánu šlechtitelsky udržované a množené. Součástí tohoto systému šlechtění se stal na počátku padesátých let také Výzkumný a šlechtitelský ústav okrasného zahradnictví v Průhonicích. Ten převzal metodické řízení hlavně v oblasti tvorby nových odrůd a v udržovacím šlechtění. Novinky okrasných dřevin vznikaly v této době málo a prakticky výhradně mimo šlechtitelské stanice. Výjimku tvořil VŠÚOZ v Průhonicích s činností B. Kavky, J. Scholze, J. Kyndla, J. Dvořáka, M. Opatrné, A. Dostálkové, L. Večeři, V. Benetky a ve šlechtitelské stanici v Želešicích výpěstky J. Urbana. Ze školkařů – šlechtitelů nejde opomenout např. J. Vika z Prahy, Fr. Machalu z Žehušic, J. Peňáze z Litomyšle a z růžařů J. Páva z Lysé nad L., J. Strnada z Rosic u Brna a další.

V posledních desetiletích bylo v zahraničí i u nás ve velkém rozsahu zavedené hledání, podchycování a přemnožování geneticky ustálených věníků nebo nestálých čarověníků. Nejvíce se o to zasloužili okrasní školkaři, např. K. Kalouš, M. Kostelníček, J. Holata,

M.Andrusiv, D. a R. Horákovi, Vl. Kalous aj. Jedná se převážně o jehličnany, jen výjimečně také o listnáče. Výsledkem je rozsáhlý sortiment většinou zakrslých výpěstků. Nejen čarověníky se také zabývá kniha K.Hiekeho: České šlechtění okrasných dřevin (2004).

  1. Šlechtění okrasných dřevin v Průhonicích od roku 2000

1. Šlechtění okrasných dřevin rodu Weigela Thunb. a druhu Potentilla fruticosa L. Kompaktní a zakrslé odrůdy okrasných dřevin jsou v dnešním sortimentu zastoupeny v malém množství. Při šlechtění rodu Weigela se zaměřují na nízké kompaktní typy s bohatým, případně opakovaným kvetením při zachování vysoké odolnosti vůči chorobám a škůdcům i vysoké mrazuvzdornosti. U druhu Potentilla fruticosa je cílem získat vedle stavby rostliny, dobré odolnosti vůči biotickým a abiotickým činitelům a bohatého kvetení dobře rostoucí červeně kvetoucí rostliny.

2. Využití technik explantátových kultur v nových biotechnologických metodách šlechtění s cílem genetické transformace rostlin

Výzkum v roce 2000 byl zaměřen na objasnění způsobu regenerace u rododendronu Rhododendron catawbiense ‘Grandiflorum’ a chryzantémy Dendranthema grandiflorum ‘Reagan’. Histologickou analýzou byl zjištěn vývoj somatických embryí na povrchu listů u obou kultivarů. Tvorba embryí u rododendronu byla indukována cytokininem thidiazuronem (TDZ), u chryzantémy cytokininem benzyladeninem (BA) v kombinaci s auxinem kyselinou 2,4-dichlorfenoxyoctovou (2,4-D). Vyšší počet somatických embryí byl pozorován u vývojově starších listů rostlin ‘Reagan’.

Genofondy rostlin a jejich záchrana, hodnocení sortimentů

Zachování genových zdrojů ohroženého druhu Pinus rotundata Link a jeho reprodukce metodou in vitro

Byla studována biogeografie a mikropropagace silně ohroženého druhu borovice blatky Pinus rotundata Link. Blatka patří společně s Pinus mugoPinus uncinata do agregátu Pinus mugo Turra. Cílem výzkumu v roce 2000 bylo vybrat reprezentativní lokality v České republice a vhodné explantáty pro vegetativní množení in vitro. Byly vybrány tři reprezentativní lokality: "Kladské rašeliny – Tajga", "Červené blato" a "Rejvíz". Jako nejvhodnější explantáty byly zjištěny vzrostné vrcholy ze zimních pupenů. Organogeneze byla indukována cytokininem benzyladeninem (BA). (H. Vejsadová, R. Businský, J. Šedivá, J. Dostálek)

Využití DNA polymorfismu k určení genetické diverzity rodu topol (Populus) a dub (Quercus) pro řešení strategie konzervace in situ a reintrodukce ohrožených druhů

Na základě analýzy mikrosatelitových lokusů je sledována genetická diverzita souboru 60 výběrových stromů topolu černého v Pomoraví a v potomstvu z kontrolovaného křížení některých těchto jedinců. Cílem práce je určení minimální velikosti životaschopné populace pro reintrodukci topolu černého. Stejnou metodou bude určena populační struktura 3 přirozených populací agregátu dubu zimního (Quercus dalechampii, Q. polycarpaQ. petraea) v oblasti NP Podyjí, úkolem je ověřit možnost najít na základě mikrosatelitových lokusů druhově specifický marker pro odlišení těchto blízce příbuzných druhů. V roce 2000 bylo vybráno 15 výběrových stromů topolu černého a použito do křížení v 25 kombinacích. DNA byla izolována u 202 jedinců topolu černého a v souboru výběrových stromů je zhodnoceno 1 – 8 mikrosatelitových lokusů. (M. Pospíšková, V. Benetka, I. Bartáková)

Konzervace a využití genofondu okrasných rostlin

V rámci celostátního programu konzervace a využití genofondu kulturních rostlin je řešena oblast okrasných rostlin. Cílem je zachovat sortiment především domácích odrůd okrasných rostlin, případně uchovávat významné cizí taxony okrasných rostlin. Do programu jsou zahrnuty generativně množené letničky, jejichž semena se uchovávají v genobance v Ruzyni, a vegetativně množené letničky, cibuloviny a hlíznaté rostliny (tulipány, mečíky a jiřinky) a okrasné dřeviny (především rod Rhododendron, Malus a Rosa). O jednotlivých kolekcích je vedena evidence základních dat a popisy vybraných znaků a vlastností. Kolekce je přístupná pro šlechtitelské a badatelské účely.

  1. Růže v Průhonickém parku a šlechtění růží v Průhonicích

Historie šlechtění růží v Průhonicích se datuje od dvacátých let minulého století. Inspektor spolkové dendrologické zahrady František Zeman tehdy postupně získal hybridizací tři nové růže. Již roku 1925 to byla pnoucí růžová odrůda ´Marietta Silva Tarouca´, která se stále často pěstuje, v roce 1928 světle růžová sadová růže ‘Pozdrav z Průhonic’, v roce 1930 pak mezidruhový hybrid R. willmottiaeR. moyesii, nazvaný R. x pruhoniciana. V poválečném období vyšlechtil Bohumil Kavka křížením R. hugonisR. omeiensis var. Pteracantha růži R. x hugoptera.

Nejslavnější období šlechtění růží v Průhonicích nastalo s příchodem Ludvíka Večeři, který nastoupil do výzkumného ústavu v roce 1955; tehdy do ovocnářského oddělení. Po jeho zrušení v roce 1963 se již pozornost L. Večeři plně obrátila k rostlinám okrasným, tedy šeříkům a růžím.

Šlechtění probíhalo ve Výzkumném ústavu okrasného zahradnictví. Nebylo nikterak izolované od celosvětového vývoje. L. Večeřa získal mnoho ze sortimentu růží té doby. Do VÚKOZ přicházely sazenice hlavně z NSR, ale také z Holandska, Francie, Anglie i USA. V letech 1964–70 se počet provedených křížení nebo i ozařování počítal na tisíce. Z nich byly získány desetitisíce semenáčů kříženců a radiomutantů. Po jejich zhodnocení ve skleníku, ale hlavně pak ve školce, zůstaly pro další sledování desítky rostlin.

Po nečekané smrti L. Večeři (1975) dílo dokončovala jeho asistentka Marie Látová. Některé uznané odrůdy jsou dnes nezvěstné, naopak jiné se uchovávají a očkují stále, i když nedosáhly z různých důvodů oficiálního uznání a povolení. Čas vybere lépe to zajímavé a pěkné než úřední razítko.

Čajohybridy: ‘Alena’ (1975), růžově karmínově červená, střed přechází ve žlutou, ‘Blaník’ (1967), svítivě pelargóniově červený, ‘Radka’ (1975), tmavě růžově červená se žlutým rubem.

Velkokvětá floribunda: ‘Milena’ (1972), růžová s naoranžovělých nádechem.

Floribundy: ‘Madlenka’ (1975), růžová, ‘Ostrava’ (1972), třešňově červená, ‘Vendulka’ (1974), růžová se žlutým středem, ‘Zlata’ (1975), světle žlutá, ‘Zorka’ (1975), svítivě karmínově růžově červená.

Sadové růže: ‘Milevsko’ (1980), světle růžová až růžová, ‘Průhonice’ (1974), tmavě růžově červená.

Pnoucí růže: ‘Ludvík Večeřa’ (1981), červená, ‘Nevěsta’ (1972), světle růžová.

V nedávné době vyšlechtil v Průhonicích Vojtěch Benetka skupinu nízkých Rugosa hybridů: ‘Blanka’ (1993), bílá, ‘Jabloňový Květ’ (1996), bílá s růžovým lemem, ‘Růžena’ (1993), růžovofialová; drobnější květ má ‘Violeta’ (1996), fialově světle růžová.

Opravdu vynikající růží od téhož šlechtitele je mohutně rostoucí, bohatě kvetoucí, vysoce mrazuvzdorná a zdravá růžová pnoucí růže ‘Rudolfína’ (2002).

  1. Pěnišníky v Průhonickém parku a šlechtění pěnišníků v Průhonicích

Cílem současného šlechtění pěnišníků (Rhododendron) je především získání rostlin s dostatečnou odolností vůči nepříznivým biotickým i abiotickým faktorům. Odolné genotypy přispívají ke stabilitě ekosystémů sídelní vegetace vůči měnícím se podmínkám vyvolaným klimatickými změnami. Za vedlejší cíle šlechtění lze označit hledání nových a kvalitních genetických zdrojů pro požadované znaky. Při šlechtění pěnišníků hraje nezastupitelnou roli také soustředění rozsáhlého sortimentu v genofondové sbírce, která je budována za pomoci Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin. Díky dlouhodobému sledování a porovnávání pěstovaných genotypů jsou jejich pozitivní vlastnosti ve šlechtění dále zohledňovány. Nejpoužívanější metodou šlechtění je záměrné křížení vybraných rodičovských genotypů s následnou kombinovanou selekcí. V Průhonicích byla prvotní šlechtitelská práce zahájena již ve třicátých letech 20. století. Výsledkem je evidence několika desítek původních českých kultivarů rododendronů a azalek, které mají ve světovém sortimentu důležité místo zejména pro svou celkovou odolnost.

  Pěnišníky se v Průhonicích vždy těšily velké oblibě, o čemž svědčí jejich rozsáhlé výsadby v parku. První rostliny byly vysazeny již koncem 19. století. Jednalo se jak o botanické druhy a jejich hybridní formy (např. R. calendulaceum, R. catawbiense, R. ponticum a další), tak o některé kultivary převážně ze šlechtění T. J. R. Seidla v Grüngräbchenu v Sasku (například ‘Alfred’, ‘Darius’, ‘Delila’, ‘Eidam’), ale i jiných světových šlechtitelů. V roce 1931 je z Průhonického parku udáváno již 178 druhů, 13 variet a 12 kultivarů pěnišníků a azalek. Některé z nich byly vysázeny ve značném množství, například odrůda ‘Cunningham’s White’ v počtu 335 kusů. Výsadby v parku byly početné, a snad právě proto byla kontrola výsadeb a inventarizace nepravidelná a náhodná.

V roce 1908 byla ve Vídni založena Společnost pro šíření dendrologie a zahradního umění v Rakousko-Uhersku a jejím prezidentem byl jmenován zakladatel a majitel Průhonického parku hrabě A. E. Silva-Tarouca, tajemníkem vynikající německý zahradní architekt a hlavně dendrolog C. Schneider. Protože bylo potřeba založit spolkovou zahradu společnosti, nabídl hrabě A. E. Silva-Tarouca k tomuto účelu svoje pozemky v Průhonicích. Tak zde v roce 1909 byla zahrada založena a sloužila nejen členům společnosti, ale stala se i pěstebním zázemím pro Průhonický park. Průhonice se tak staly centrem introdukce nejen dřevin, ale i trvalek a skalniček. Počátkem 20. století byla v zahradě Dendrologické společnosti v Průhonicích vysévána velká množství semen pěnišníků pocházejících ze sběrů C. Schneidera na Kavkaze a později semena získaná z cizích botanických zahrad a zahradnických podniků, včetně sběrů J. Rocka a E. H. Wilsona, G. Foresta, Kingston Warda v Číně nebo I. Ambrozyho v Americe. Část pěnišníků předpěstovaných v zahradě Dendrologické společnosti byla vysazena do parku, část byla prostřednictvím členů Dendrologické společnosti rozšiřována na celé území Rakouska-Uherska a později Československa. Po rozpadu rakousko-uherské společnosti přešla její činnost na Dendrologickou společnost československou, založenou v roce 1922, která udržovala v Průhonicích svou zahradu až do roku 1955.

Mnoho napěstovaných druhů, kultivarů, ale hlavně hybridních rostlin bylo vysazeno do parku. V tradici pěstování pěnišníků pokračovaly i Státní pokusné objekty zemědělské v Průhonicích (od roku 1936 Výzkumné ústavy zemědělské), které převzaly správu parku v roce 1927, poté, co ho A. E. Silva-Tarouca prodal státu. Později tuto tradici rozvíjel i Výzkumný ústav okrasného zahradnictví nástupce Výzkumných ústavů zemědělských.

V meziválečném období zde například proběhlo soustředění a vyhodnocení tehdejšího světového sortimentu pěnišníků. Shromážděný rostlinný materiál posloužil potom nejen k obohacení Průhonického parku a rozvoji pěstování pěnišníků v Československu, ale byl dobrým základem k zahájení cílené šlechtitelské práce.

S hybridizační prací započal už A. E. Silva-Tarouca spolu s F. Zemanem, inspektorem spolkové dendrologické zahrady, v roce 1936. Bližší informace o těchto kříženích však chybí. Na přelomu 20. a 30. let se začala šlechtitelská práce intenzivně rozvíjet zejména zásluhou ředitele Státních pokusných objektů zemědělských B. Kavky, který se sám šlechtěním pěnišníků prakticky zabýval. Ve 30. letech začal křížit R. molleR. flavum a vznikly tak první české odrůdy, jako ‘Dona’, ‘Eliška Přemyslovna’, ‘Zdena’, ‘Zora’. Dále potom pokračoval křížením poloopadavých a stálezelených pěnišníků (kultivary ‘Don Juan’, ‘Humoreska’, ‘Má vlast’ a další).

POUŽITÁ LITERATURA:

BENČAŤ, T. Dendrológia a ekológia drevín. TU vo Zvolene, 2009. 225 stran. ISBN 978-80-228-1996-1

CÁRTHAIGH, D. M. Breeding of woody plants in Europe. Proc. XXVII IHC-S5 Ornamentals, Acta Hort. (ISHS), 2008. 766: 349-354 Dostupné z < http://www.actahort.org/books/766/766_45.htm >.

GÖMÖRY, D., PAULE, L., LONAGUER, R. Genetika a šľachtenie lesných drevín (Návody na cvičenia). TU vo Zvolene, Lesnícka fakulta, 2010. 104 strán.

GRAMAN, J. ČURN, V. Šlechtění rostlin (Obecná část). Jihočeská univerzita, Zemědělská fakulta, České Budějovice, 1998. 133 stran.

HIEKE, K. České šlechtění okrasných dřevin. Svaz školkařů ČR, H.R.G., Litomyšl, 2004,231 stran. ISBN 80-239-2182-7

SEKERKA, P., et. Al. Průvodce po sbírkách Průhonické botanické zahrady na Chotobuzi. Botanický ústav AV ČR, 2013. 69 stran. ISBN 978-80-86188-40-9 Dostupné z <http://www.ibotky.cz/dokumenty/pruvodce-po-sbirkach.pdf>.

VINCENT, G. Výběr a šlechtění v lesním hospodářství. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 1962. 223 stran.

Ročenka 2000, Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, Průhonice, 2000. Dostupné z <http://www.mzp.cz/ris/ekodisk-new.nsf/6d13b004071d0140c12569e700154acb/07baf75f434562eec1257231003cfa48/$FILE/VUKOZ_Rocenka%202000.pdf>

http://mail.vukoz.cz/__C1256D3B006880D8.nsf/$pid/VUKITF1ACE7D

NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 874/2009 ze dne 17. září 2009, kterým se stanoví prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 2100/94, pokud jde o řízení před Odrůdovým úřadem Společenství (přepracovanání) . Dostupné z <http://www.cpvo.europa.eu/documents/lex/2009R874/CS2009R874.pdf>.

NARIADENIE RADY (ES) č. 2100/94 z 27. júla 1994 o právach spoločenstva k odrodám rastlín. Dostupné z http://www.cpvo.europa.eu/documents/lex/394R2100/CS394R2100.pdf..

NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 1238/95 ze dne 31. května 1995, kterým se stanoví prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 2100/94, pokud jde o poplatky, které je třeba zaplatit Odrůdovému úřadu Společenství. Dostupné z <http://www.cpvo.europa.eu/documents/lex/395R1238/CS395R1238.pdf.>.