Péče o genové zdroje lesních dřevin v podmínkách VLS ČR

Návrh výzkumného projektu byl přijat pro řešení v letech 2011–2016 pod číslem TA01020512. V projektu se zaměřujeme na ekonomicky reálný program péče o genofond lesních dřevin, který propojuje současný stav vědy a výzkumu s výrobními možnostmi VLS. U významných druhů lesních dřevin navrhujeme soubor hospodářských opatření, která budou směřovat k výše uvedenému cíli. Zdůrazňujeme aplikovaný, systémový a mezioborový přístup. Využíváme originální postupy v péči o genofond lesních dřevin s následujícími komponenty:
- kvantitativně-genetické metody (biometrická šetření, odhad genetických parametrů),
- matematicko-statistické metody (efektivní způsoby testování genových zdrojů, optimalizační nástroje),
- molekulárně-genetické metody (genové markery, rekonstrukce rodokmene).
Pro podnik VLS představuje tento projekt krok směrem ke koncepční práci s genovými zdroji lesních dřevin.

Situace se semennými sady lesních dřevin u VLS
V současné době disponují VLS třemi semennými sady borovice lesní, dvěma semennými sady modřínu opadavého a jedním semenným sadem třešně ptačí. Ve všech případech se jedná o semenné sady první generace, dosud geneticky netestované. Čtyři z těchto semenných sadů (dva borovice lesní a dva modřínu opadavého) jsou již na hranici nebo těsně před hranicí své životnosti. Záměrem VLS je pokrýt významnou část potřeby sadebního materiálu lesních dřevin používaného pro obnovu lesa z osiva získaného ze semenných sadů první a v budoucnu vyšší generace. Prostředkem k dosažení cíle je založení série osmi nových semenných sadů první generace pro hlavní hospodářské dřeviny (pět sadů smrku ztepilého, dva sady jedle bělokoré, jeden sad borovice lesní) a založení testů potomstev.

Navrhovaný projekt
Primární veličinou, která prostupuje navrhovaným projektem, je ekonomika, tj. důraz na návratnost vložených investic a hospodárnost jednotlivých výrobních činností. Vzhledem k velikosti VLS se v projektu uplatňují nízkonákladové strategie nakládání s genovými zdroji. Tyto jsou na úrovni teoretické připravovány na našem pracovišti FLD ČZU v Praze (ve spolupráci s některými zahraničními univerzitami, zvláště University of British Columbia v Kanadě a North Carolina State University v USA) a nacházejí uplatnění celosvětově, např. v Kanadě, Francii, Švédsku či v rozvojových zemích. V České republice aplikuje naše pracoviště strategii „Breeding without Breeding“ při zakládání sadů vyšší generace u borovice lesní v majetku LČR, s.p. Tato strategie spočívá ve schopnosti ověřit šlechtitelskou hodnotu rodičovských stromů bez nákladného a časově dlouhého testování potomstev z kontrolovaného opylování na základě kombinace biometrických hodnot jedinců z volného opylení a rekonstrukce jejich rodokmenu pomocí analýz DNA (mikrosatelity). V rámci těchto nových přístupů je kladen maximální důraz na provozní jednoduchost a ekonomickou efektivnost.
Jak je patrné z uvedeného rozboru, obě pracoviště jsou připravena navrhovaný projekt provozně i metodicky zabezpečit.
Řešení dané problematiky vychází z dosavadní situace v ČR a konkrétně u VLS. Projekt vychází z originálních teoretických východisek řešitelského týmu (např. El-Kassaby a Lstibůrek), dále je podložen bohatými praktickými zkušenostmi (dlouhodobá spolupráce s VLS, LČR, projekty NAZV, KONTAKT, GAČR atd.).

Očekávané výstupy projektu u VLS
Praktickým výstupem projektu je kromě nové strategie vlastní založení souboru zdrojů reprodukčního materiálu u jednotlivých dřevin. Maximální důraz je z praktických důvodů kladen na semenné sady a testy potomstev, kde objem geneticky kvalitního osiva vychází z reálných provozních požadavků VLS. Oproti dosavadnímu omezenému využívání semenných sadů 1. generace podporujeme jejich koncepční rozvoj a postupný přechod k semenným sadům vyšších generací, především semenným sadům 2. generace. Omezené množství stávajících plodných semenných sadů u VLS již dosluhuje. Je zde příležitost změnit nevýhodu ve velkou výhodu ve formě rozsáhlého a komplexního řešení pro všechny divize podniku. Projekt TAČR je ideálním prostředkem k dosažení těchto cílů. Toto řešení spočívá v založení nové série semenných sadů 1. generace pro všechny divize a důležité dřeviny se současným založením testů potomstev. V době, kdy budou již semenné sady 1. generace plošně zajišťovat potřebu reprodukčního materiálu lesních dřevin pro obnovu lesa, budou k dispozici již výsledky testů, které budou využity k založení semenných sadů 2. generace. Jakmile bude končit životnost semenných sadů 1. generace, budou k dispozici již semenné sady 2. generace. Až potud bychom postupovali pomocí mezigeneračního posunu s využitím kontrolovaného opylování a zakládání testů plnosesterských potomstev. To by však vyžadovalo dlouhé období (25 let) a velké provozní náklady pro VLS. Náš postup v tomto bodě navazuje zásadní alternativou, tj. založit pouze testy z volného opylení, jejichž založení je mnohonásobně levnější. V tomto směru vstupujeme do testů s metodicky originálním řešením, kdy bude pomocí mikrosatelitů DNA rekonstruován rodokmen hodnocených jedinců v potomstvech. Tato kombinace je nástrojem metodiky, která je dnes ve světě označována jako BWB (Breeding without Breeding), jejímž autorem je naše pracoviště (Milan Lstibůrek) ve spolupráci s UBC (University of British Columbia) v Kanadě (profesor El-Kassaby). Tato metoda byla uvítána v celém světě. Kanadští a švédští odborníci vyslovili podporu využití této metody v podmínkách ČR a vyjádřili politování, že tuto metodu neměli k dispozici dříve, což by jim umožnilo vyhnout se podstatně vyšším nákladům.
V případě VLS je tento projekt nasměrován na semenné sady smrku ztepilého, borovice lesní, jedle bělokoré a třešně ptačí. U daného podniku tím bude komplexně a dlouhodobě vyřešena potřeba efektivního získávání geneticky kvalitního osiva vybraných lesních dřevin. Tento projekt je zároveň jakýmsi pilotním projektem pro řešení této problematiky u jiných vlastníků lesa v ČR, ale i v zahraničí. Před začátkem řešení projektu byl uskutečněn fenotypový výběr a uznání rodičovských stromů smrku ztepilého na divizích Horní Planá, Plumlov, Lipník nad Bečvou a Karlovy Vary pro 5 semenných sadů této dřeviny (2 na divizi Lipník nad Bečvou) a jedle bělokoré na divizích Horní Planá a Karlovy Vary pro
2 semenné sady. Tyto stromy byly již naklonovány roubováním a je pěstován sadební materiál pro jejich založení. Dále se v minulém roce uskutečnil fenotypový výběr a uznání rodičovských stromů borovice lesní na divizi Mimoň a následně budou tyto stromy rovněž naklonovány roubováním pro založení semenného sadu.
Současně s roubováním probíhá pěstování sadebního materiálu pro testy potomstev. Do této činnosti jsou zahrnuty i stávající semenné sady borovice lesní a třešně ptačí na divizi Karlovy Vary. Dosud je posbíráno osivo z rodičovských stromů smrku ztepilého na divizích Horní Planá, Karlovy Vary, Plumlov a Lipník nad Bečvou, jedle bělokoré na divizích Horní Planá a Karlovy Vary a borovice lesní na divizi Mimoň pro vypěstování sadebního materiálu pro založení testů polosesterských potomstev. Posbíráno bylo zároveň osivo v semenných sadech borovice lesní a třešně ptačí na divizi Karlovy Vary dle jednotlivých genotypů (rodičovských stromů).

Přínosy projektu
Přínos projektu pro podnik VLS a v širším kontextu pro ČR spočívá ve vytvoření vysoce efektivních reprodukčních výsadeb s vysokou produkcí geneticky kvalitního osiva při zajištění dostatečné genetické diverzity reprodukčního materiálu a následně vzniklých lesních porostů zaručujících vysokou produkci kvalitního dřeva a stabilní lesní porosty. Všechny tyto přínosy budou plošně realizovány u podniku VLS, ale nepřímo budou dle tohoto návodu dosažitelné i pro ostatní vlastníky lesa ČR.
Přínosem pro ČR bude prolomení objektivní zaostalosti ČR v problematice využívání a rozvoje semenných sadů (Československo svého času patřilo ke světové elitě v této oblasti) a získání prestiže uvedením této metodiky do praxe českého lesního hospodářství. Přínosem je také zachování genových zdrojů lesních dřevin a biologické rozmanitosti našich lesů. Obnova lesa takovým reprodukčním materiálem přispěje také k vyšší odolnosti lesních porostů a lesních ekosystémů vůči antropogenním vlivům a živelným pohromám.
Na bázi zmíněné spolupráce se rozvíjejí i další společné aktivity. Jedná se např. o podporu spolupráce naší katedry s North Carolina State University (exkurze pro americké kolegy, např. profesora Johna Framptona spolupracujícího na problematice šlechtění jedle) nebo podpora workshopu pro vědecké pracovníky z celého světa „Summer Course Genetic Data Analysis“ (proběhl v termínu 11.–16. 6. 2012 ve spolupráci s North Carolina State University na ČZU).

Autoři:
prof. Ing. Jaroslav Kobliha, CSc.
Ing. Jan Stejskal, Ph.D.
doc. Ing. Milan Lstibůrek, MSc., Ph.D.
Katedra dendrologie a šlechtění lesních dřevin FLD ČZU v Praze
E-maily: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. , Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Ing. Pavel Češka
VLS ČR, s.p.,
doktorand KDŠLD FLD ČZU v Praze
E-mail: pavel.češTato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Foto: Jaroslav Kobliha