Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu Nadácie ESET, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku.
BRATISLAVA. Možno ste prešli okolo a ani nevedeli, že za nenápadnou vrátnicou a obyčajným zeleným pleteným plotom na okraji Piešťan sa nachádza jedna z najdôležitejších budov na Slovensku.
Paradajka nie je ovocie, tvrdí botanička Zahradníková Čítajte Musíte prejsť ďalšou bránou, pomedzi pár vzhľadom niekoľko desiatok rokov starých budov, aby ste ju videli - Génová banka Slovenska.
Aj tu majú veľké hrubé a ťažké dvere ukrývajúce trezory. Akurát tieto ukrývajú skutočne nevyčísliteľné bohatstvo - genetické zdroje poľnohospodárskych plodín či iných rastlín Slovenskej republiky.
"V každom štáte je génová banka trošku iná, väčšia alebo menšia, majú aj rozdielne systémy čo sa spôsobu balenia či uchovávanie vzoriek týka," hovorí riaditeľ Výskumného ústavu rastlinnej výroby Pavol Hauptvogel, ktorý je súčasťou Národného poľnohospodárskeho a potravinového centra.
Slovenská v Piešťanoch patrí skôr k menším, ale o nič menej dôležitým.
Dobré oblečenie príde vhod
Zariadenie je rozdelené na dve časti.
Prvá je vo vnútri budovy, kde sa nachádzajú laboratóriá a sušiareň na prípravu vzoriek semien, či chladiarne na uskladnenie semien. Za budovou sa nachádzajú pokusné "políčka", kde pestujú plodiny a vykonávajú experimenty.
Najprv vstupujeme do prepojených chodieb, ktoré vedú do jednotlivých chladiarní. Chodby s hrubými dverami a západkami pripomínajú trochu kryty civilnej ochrany, akurát sú osvetlené mäkkým svetlom a sú čisté.
"Ste dobre oblečení?" pýta sa pri otváraní dverí Martin Gálik, vedúci Génovej banky SR. Sám má na sebe hrubú bundu. My máme krátke tričká a dlhé nohavice.
Každá chladiareň je iná. Prvou, do ktorej vstupujeme, je Herbárium. Tvoria ho obrovské kovové police zelenej farby od zeme až po strop, ktoré sú navyše na koľajniciach, aby sa dali presúvať.
Pri stabilnej teplote desať stupňov Celzia nemusíte mať problém ani v tričku.
Až miliónu druhov hrozí vyhynutie v dôsledku činnosti človeka Čítajte Na každej polici sú položené desiatky obdĺžnikových bielych škatúľ s klasmi. Všetky sú označené a väčšina obsahuje odrody pšenice.
"Každá vzorka má pasportné údaje, ktoré vzorku všade sprevádzajú, aby sa dala identifikovať," hovorí Hauptvogel.
Niektoré police majú aj igelitové vrecká s orechmi. Pri výbere materiálu, v ktorom sa uchované vzorky uskladňujú, sa zohľadňuje viacero parametrov.
"Mnohé semená môžu byť ostré a hranaté. A keby sme ich umiestnili do igelitu alebo plechu, môže pri vysatí vzduchu dôjsť k prepichnutiu," dopĺňa výklad vedecko-výskumný pracovník René Hauptvogel.
Každý materiál má plusy aj mínusy, napríklad výhodou skla je, že chemicky nereaguje s vzorkami, ktoré uchováva, ani neovplyvňuje ich kvalitu. Na druhej strane, pri manipuláciami sa môže rozbiť a niekedy je výhodnejšie použiť plast.
Dôležitá je aj prístupnosť semien, pretože ich musia pravidelne kontrolovať.
"Každá génová banka v krajine má svoj systém. Sú však štandardy, ktoré musia byť dodržané," vysvetľuje skladovanie Gálik.
Najdôležitejšia je práve teplota, potom minimálny počet semien pre druh.
Pšenica sa Herbáriu ukladá do bielych škatúľ, skladuje sa pri teplote desať stupňov. (zdroj: SME - Marko Erd)Univerzálne teploty
Prechádzame k ďalším chladiarňam. Nižšia teplota je už citeľnejšia, obzvlášť ak iba stojíte.
Pri dvoch stupňoch sa uchováva aktívna kolekcia. Na rozdiel od Herbária sú všetky vzorky v zaváraninových pohároch. Z tejto kolekcie sa poskytujú vzorky výskumným centrám, školám, šľachtiteľom, či iným pracoviskám.
“Mínus 17 stupňov je teplota, pri ktorej zmrzne endosperm bez toho, aby ho chlad poškodil a mohol opäť vyklíčiť
„
Počet semien, ktorý sa uchováva, závisí od druhu. Základným cieľom je zabezpečiť prežitie a aj rôznorodosť. Väčší počet tiež zaistí, že keby si viacero výskumných pracovísk vyžiadalo vzorky, vždy nejaké budú.
Pri mínus sedemnástich sa skladuje základná kolekcia. Nech akokoľvek dobre znášate teploty, v krátkom tričku vo vnútri stáť dlho nevydržíte. Základná kolekcia je určená na dlhodobé uchovanie, päťdesiat a viac rokov.
Z nej sa vzorky neposkytujú. Je to základ génovej banky.
"Mínus sedemnásť stupňov je univerzálna teplota, pri ktorej zmrzne endosperm (vnútorná časť semena, pozn. red.) bez toho, aby ho chlad poškodil a mohol opäť vyklíčiť," odpovedá R. Hauptvogel na otázku, podľa čoho sa teplota stanovila.
Ak by semeno len tak vložili do chladu, voľná voda sa zamrazí, roztiahne sa a roztrhá pletivá vo vnútri. Semeno by ostalo znehodnotené.
"Maximálne vám ostane na nejaký guláš."
Dlhý prípravný proces
Prechádzame do teplejšej miestnosti určenej na príjem a výdaj vzoriek, ktoré je prichádzajú alebo odchádzajú z úložiska.
Má veľký štvorcový stôl uprostred a po stranách laboratórne vybavenie, vrátane "vákuovačky" na vysatie vzduchu, či počítačky semien, ktorá funguje ako podobné zariadenie v banke, keď vám vydávajú peniaze.
"Vzorky dostávame rôzne, prichádzajú od šľachtiteľov, zo zberových expedícií, alebo si ich vyžiadame," hovorí Gálik.
Prijaté vzorky skontroluje špeciálny kurátor. Prijaté semená nevložia hneď do banky. Najprv sa vysadia do zbierkových škôlok v rámci experimentov, kde sa pozorujú a skúmajú vlastnosti a hlavne zdravie, či nie sú choré. Také nemôžu skladovať.
Ostáva už len päť banánovníkov, ktoré by mohli zachrániť túto potravinu Čítajte Neskôr pracovníci semená očistia, zaregistrujú a testuje sa klíčivosť semien. Proces vyzerá tak, že na podlhovastý vlhký pijavý papier položia formu so sto otvormi, do ktorých vložia semená.
Papier zakrútia ako rolku, vložia do vrecka a uloží do klíčiarne. Niektorým semenám však stačí aj petriho miska.
Klíčiarne sú na všetko prispôsobené, keďže semená potrebujú aj špecifické podmienky - niektoré klíčia pri svetle, iné zas pri tme. Po siedmich dňoch sa kontroluje schopnosť klíčiť, po desiatich stav semena.
Nasleduje sušenie semena, ktoré z neho dostane prebytočnú vodu von. Bežné semeno z poľa má približne trinásť percent vlhkosti, čo je na zmrazenie veľa, pretože ak sa voda v semene premení na ľad, poškodí vnútornú štruktúru.
Sušením pri teplote dvadsať stupňov sa vlhkosť zníži na šesť až sedem percent. Ak by to bolo viac, zničí sa schopnosť vyklíčiť. Proces trvá týždne až mesiac, závisí od vzorky.
Nasleduje vysatie vzduchu z balenia a až potom semeno zamrazia.
Semená sa pred uskladnením musia vysušiť, aby v nich neostala prebytková voda. (zdroj: SME - Marko Erd)Vzorky pre Špicbergy
Kultúrna a spoločenská hodnota vzoriek v banke je nevyčísliteľná.
"To máte podobne ako pri kultúrnych a historických artefaktoch. Nie je to niečo, s čím obchodujete na burze," reaguje R. Hauptvogel.
Význam a hodnotu génových bánk ukazuje v súčasnosti Sýria.
Krajina zdevastovaná občianskou vojnou kedysi mala podobnú génovú banku ako Slovensko. Počas bojov ju však zbombardovali, čím stratili uchované genetické zdroje krajiny. Keby ich chceli opäť získať, museli by obísť celú krajinu, čo by bolo časovo veľmi náročné a finančne neúnosné.
Banku posledného súdu musia chrániť pred zmenou klímy Čítajte Sýria však mala šťastie, pretože svoje semená rastlín poslala aj do Svetovej génovej banky na nórskych Špicbergoch. Slúži iba na uskladnenie semien, ktoré sú stále majetkom danej krajiny.
"Je ako sejf, nemôžu so semenami nič robiť. Tak je to v zmluve ošetrené," dopĺňa R. Hauptvogel.
Génová banka v Sýrii si vie svoje semená opäť vyžiadať, môžu opäť obnoviť zbierku svojich rastlín a premnožiť ich. Keď sa im to podarí, opäť zozbierajú semená a pošlú ich späť do Svalbardu.
Tento rok v októbri by mali byť do banky na Špicbergoch uložené prvýkrát aj vzorky slovenských odrôd vybraných druhov.
Slovensko má svoju zálohu pre každý prípad uloženú aj v Prahe, Česi zasa u nás.
"Keby sa niečo stalo tu v Piešťanoch, nedajbože katastrofa v Jaslovských Bohuniciach, bezpečnostnú kolekciu máme aj v Čechách," hovorí Gálik.
Obrana proti suchu či škodcom
Poslednou časťou, ktorú nám ukázali, bolo pole za budovou, na ktorom pestujú obilniny, liečivé rastliny, či ovocné stromy.
Na poli však skúšajú aj rôzne plodiny. Kým jeden rad plodín zavlažujú, druhý nie. Potom sledujú rôzne parametre, merajú sa napríklad listové plochy, fotosyntéza, schopnosť odolávať suchu.
Sú pred nami biblické suchá a záplavy? Čítajte Týmto spôsobom môžu nájsť gény v rastlinách, ktoré môžu šľachtitelia použiť pri pestovaní odrôd lepšie prispôsobených na narastajúce teploty.
Šľachtenie sa však dá využiť v prípade génových bánk aj inak, napríklad pri hľadaní obrany pri prepuknutí závažnej choroby u rastlín alebo objavení škodcu, ktorý ohrozuje úrodu.
"Fyloxéra (drobný hmyz podobný voške, pozn. red.) ničila vinohrady po celej Európe. Pokiaľ v rámci odrôd uchovaných v génovej banke poznáme vlastnosti a gény a vieme, že táto je odolná voči tomuto, vieme vzorku vytiahnuť a šľachtitelia môžu nájsť odrodu, ktorá bude odolná," ozrejmuje R. Hauptvogel.
Dôvodom na výber z génovej banky nemusí teda byť iba vojnový konflikt či prírodná katastrofa.
Génová banka s poľom sa nachádza uprostred piešťanského sídliska. (zdroj: SME - Marko Erd)Obilia sa nedotkli, ani keď hladovali
Myšlienka na uchovanie genetického materiálu krajín sa objavila začiatkom 20. storočia, keď vedci začali zdôrazňovať význam a štúdium krajových odrôd. V tom čase si farmári pestovali vlastné "krajové" odrody a o tie by bola škoda prísť.
Svojím dielom prispel aj ruský genetik a botanik Nikolaj Ivanovič Vavilov. Po prvej svetovej vojne prešiel veľkú časť sveta a zhromaždil mnohé odrody, ktoré aj začal uchovávať.
Boli to provizórne podmienky. Okrem toho, že semeno sa dá bežne uskladniť na päť až desať rokov, vtedy vedci veľa o uchovávaní nevedeli. V tomto období vznikla banka v Petrohrade. A dnes stále funguje.
Hovorí sa, že cez druhú svetovú vojnu sa v Petrohrade hladovalo. Aj keď mali obilie uložené, nik sa ho nedotkol.
"Neviem, čo všetko je na tom pravdy, ale voľačo áno," doplnil riaditeľ P. Hauptvogel.
Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu Nadácie ESET, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku
