Jak a proč lépe znát vlastnosti rostlin

Jan Nedělník

Člověk nikdy nebude znát všechno. Přesto se o to snaží. Touží přijít věcem a procesům na kloub, aby se mu lépe pracovalo, a tudíž i žilo. Potenciál planety i lidských možností je obrovský a vyzývá k dalším objevům a jejich praktickému využití. Velké množství jich vzniká v péči o lidské zdraví nebo v hledání cest, jak uživit všechny na tomto světě. Ohromné výzvy jsou tedy před odborníky, kteří se věnují zemědělství, potravinářství či biotechnologiím. Patří mezi ně tým Výzkumného ústavu pícninářského, spol. s r.o. Troubsko a Zemědělského výzkumu, spol. s r.o. Troubsko, v čele s RNDr. Janem Nedělníkem, Ph.D.:

Šlechtitelství jste zasvětil kus života. Proč právě jemu?

Neřekl bych, že šlechtitelství, ale spíše jeho podpoře. Jako fytopatolog jsem se snažil pomáhat šlechtitelům s výběrem výchozích materiálů, které byly rezistentnější vůči škodlivým činitelům. A potom bylo na šlechtiteli, aby vytvořil konečnou odrůdu. To, že mám podíl na několika odrůdách (např. jetel luční Fresko, jetel Pramedi apod.), ještě ze mě šlechtitele nedělá. A proč šlechtitelství? Vidím v něm jednu z největších možností, jak do budoucna uživit rostoucí populaci obyvatel na zeměkouli. Zelená revoluce v 50. letech minulého století a nové odrůdy např. rýže zachránily některé části světa před hladomorem a stejný potenciál vidím v nových odrůdách i do budoucna, a to zejména v souvislosti s aktuální bezpečnostní, klimatickou a energetickou krizí. Jako výzkumníka, který se dlouhodobě orientuje na inovace přinášející nejen ekonomický efekt zemědělským podnikatelům, ale také dlouhodobé environmentální efekty, mne těší, že se Evropa touto cestou vydala. Byť mám výhrady k parciálním opatřením, zemědělskou produkci je nutné transformovat. Nové odrůdy a šlechtitelské technologie jsou jednou z oblastí podporující tuto transformaci.

Co vás na tomto oboru fascinuje?

Neustálé objevování nového. Práce s živými organizmy, konkrétně rostlinami, ale také mikroorganizmy je opravdu fascinující. Šlechtitelé musejí znát jak rostlinný genom, tak v případě šlechtění na rezistenci i genom škodlivého organizmu. Musejí neustále hledat nejvýhodnější kombinace genů, které se projeví v nové odrůdě. Je to úžasná tvůrčí práce, která se dnes stále více přenáší z pole do laboratoří. Ale na konci vždy musí být šlechtitel a jeho intuice při konečném výběru. Stále platí, že úspěšný šlechtitel musí mít tzv. zelený palec.

Není to až příliš cesta sci-fi, cesta do neznáma, cesta velkých vizí, která je pouze pro ty trpělivé?

Čtenáři se cestou krajinou přesvědčují na každém poli o významu šlechtění. Odrůdy, které se dnes pěstují, jsou moderní, uniformní a kvalitní. Pokud by nebylo šlechtění, tak by se velmi obtížně hospodařilo. Dnes již umíme tzv. sekvenovat genetickou informaci a umíme nebo se učíme hledat v miliónech dat ta, která jsou základem pro důležité vlastnosti odrůd. Kvalita, obsahy nutričně zajímavých látek, rezistence, to je výčet z několika vlastností, na které se šlechtění zaměřuje. S podporou Technologické agentury ČR řešíme projekt Národního centra kompetence, na němž participují podnikatelské subjekty, které do něj vkládají své prostředky. Soukromí investoři vždy dobře uváží návratnost. Tedy vývoj nových možností ve šlechtění rozhodně není sci-fi.

A jde spíše o směr omylů nebo výsledků, které mají šanci v praxi dokázat divy?

Výzkum je ve své podstatě založen na hypotézách, které se mohou, ale také nemusí potvrdit. I negativní výsledek je velmi důležitý, protože ukáže následovníkům, že tudy cesta nevede. Produkce nových odrůd ale dokazuje, že při důkladné znalosti podstaty vlastností rostlin je to cesta správným směrem.

Proč se v souvislosti se šlechtěním říká, že jsou třeba ovocné keře přešlechtěné, příliš moderní, a že nic nevydrží, a ovoce bez chuti? Nakolik je to pravdivé tvrzení a nakolik zbavené jakékoli objektivní informace?

Nejsem úplně odborník na ovocné dřeviny, ale může se stát a stává se v praxi, že některé odrůdy podlehnou tlaku škodlivých činitelů. Příkladem z nedávné minulosti byly švestky a jejich napadení virem šarky, a trvalo delší dobu, než se podařilo vyšlechtit rezistentní materiály. Nám se podobný případ stal i u odrůdy safloru, kdy musela být stažena z trhu kvůli silné náchylnosti k jedné houbové chorobě. Ale podařilo se nám opět najít takové genotypy, které daly základ nové odrůdě, která je již v praxi, a dokonce dostala Zlatý klas.

Získal jste ocenění také za inovaci technologie pro přípravu nových šlechtitelských materiálů rostlin, za DNA čipy. Co si pod tím můžeme představit?

DNA čipy jsou dle našeho názoru efektivním nástrojem pro šlechtitele k výběru materiálů s požadovanými vlastnostmi. Na malé ploše v řádu čtverečních centimetrů jsou bodově naaplikovány fragmenty nukleové kyseliny nesoucí požadovaný gen (např. gen pro fixaci dusíku), a pokud naaplikujeme nukleovou kyselinu z rostlin, tak dochází k párování a velmi rychlé selekci původů, které tento gen obsahují. Klasickou cestou musel šlechtitel rostliny dlouhodobě sledovat v polních podmínkách, takto dostane nástroj, který mu informaci zjistí v krátkém čase. Oceněná technologie, kterou jsme vypracovali společně s firmou Essence line s.r.o., Masarykovou univerzitou a firmou Ing. Hany Jakešové může mít přesahy i do veterinární či humánní medicíny.

Je za tím vším jistě velké know-how, které otevírá nové obzory týkající se obživy obyvatel, bere v úvahu klimatické změny, ale je opředeno i mnohým tajemnem nepoznaného. Nač v řešení jednotlivých projektů, jimž se ústav věnuje, pomýšlíte především?

Pokud bychom zůstali u projektů zaměřených na šlechtění, tak je to především studium nových možností, jak lépe znát vlastnosti rostlin. A všichni čtenáři dobře vědí, že vlastnosti všech živých organizmů jsou zakódovány v genetické informaci a možná příznačně tento rozhovor vzniká v roce, kdy si připomeneme 200 let od narození opata starobrněnského kláštera Gregora Johanna Mendela, otce genetiky. Objevil základní princip a my ho jen moderními metodami dále rozvíjíme. Jeden z největších projektů, který máme, je právě Národní centrum kompetence s názvem Biotechnologické centrum pro genotypování rostlin. Zde ve spolupráci s mnoha dalšími partnery studujeme a šlechtitelům přinášíme nové materiály nejen u jetele lučního, ale také trav, ječmene, hrachu, bramboru, ovocných dřevin. V dalších projektech se zaměřujeme na fyzikální metody ochrany rostlin jako alternativy k chemické ochraně či studujeme možnosti zlepšení půdních vlastností.

A čím se zabývá váš ústav nyní, co se snažíte objevit? Samozřejmě chápu, že ne o všem budete otevřeně informovat…

Energetická krize spojená s válkou na Ukrajině znovu do popředí dostala diskuzi o obnovitelných zdrojích energie, včetně výroby bioplynu. S jedním významným partnerem v ČR máme projekt, který se zabývá zefektivněním bioplynové produkce. Navazuje na to i naše snaha omezit erozní události při pěstování kukuřice, která je nejvýznamnějším zdrojem biomasy pro výrobu bioplynu. Praxi přinášíme technologii smíšené kultury, kdy na jednom poli v jednom čase jsou společně pěstovány kukuřice a dusík fixující plodina, která má výrazně protierozní charakter. Další z projektů, který míří k rychlému využití, je zefektivnění aplikace kompostů jako zdroje organické hmoty pro zvýšení kvality zemědělských půd. Ověřujeme i efekt aplikace kompostů na povrch půdy bez zapravení. Oba zmíněné projekty zaměřené na bioplyn a kompost velmi úzce souvisí také s tématem bioekonomiky. Bioekonomika je relativně nový trend v Evropě založený na mnohem lepším využití biomasy v celém procesu i její produkce. Snažíme se bioekonomiku moderovat na národní úrovni a pro její podporu jsme založili první ve střední a východní Evropě bioekonomický hub s názvem BIOEAST HUB CZ.

Jaký názor máte na využití vojtěšky, kopřiv či pampelišky pro výživu člověka?

Jedním slovem kladný. Ze svého dětství si pamatuji, a platí to dodnes, že se sbíraly kopřivy na jarní salát či sušily na čaj. Nebo se sbíraly listy, a tady si dovolím opravit ne pampelišky, ale smetánky lékařské, také do salátů, čajů apod. A vojtěška je královna plodin. Mnozí se určitě setkávají s naklíčenými semeny vojtěšky, která lze již dnes koupit. Zelenou hmotu vojtěšky bych přece jenom nechal hospodářským zvířatům. Byť jsem několikrát při návštěvách různých pracovišť i listy vojtěšky konzumoval. Není to příliš můj šálek čaje. Ale i u kopřivy a smetánky, pokud bychom je chtěli využít více ve výživě, tak být závislí jenom na sběrech z přírody by asi nestačilo a musely by se hledat pěstitelské technologie umožňující sklizeň na větších plochách. I tomuto jdeme do určité míry naproti a v našich sklenících množíme řízkováním právě kopřivu pro zakládání produkčních ploch. Zaměření se na méně tradiční plodiny v potravinářství či renezance pozapomenutých druhů je jednou z forem efektivnějšího využití biologických zdrojů, což je mj. princip bioekonomiky.

Jste ve spojení i s některými výrobci potravin a konzultujete určitá nová řešení?

Ano, jsme. Máme dokonce některé užitné vzory, např. na chlebovou směs obsahující některé naše odrůdy jako fazol, forma s černými semeny, či na světlicový olej využitelný ve studené kuchyni. Snažíme se tedy jinými slovy i některé naše odrůdy kromě zemědělského využití nabízet i kolegům potravinářům. V polovině května se u nás konal Den fascinace rostlinami a téměř 500 návštěvníků za jediný den mělo možnost nejen navštívit naše laboratoře a pokusné plochy, ale také ochutnat výrobky z našich odrůd: cizrnový salát a pomazánku, pomazánku se světlicovým olejem, bábovku a perníčky s přídavkem fazolové mouky.

A jak těží moderní zemědělská praxe z vašich výsledků práce? Po čem je poptávka?

Náš ústav je v současné době vlastníkem více než 25 odrůd (světlice barvířská, lnička setá, svazenka shloučená apod.), z nichž se většina množí a pěstuje na českých polích. A nejen na českých. Jsou to odrůdy meziplodin, odrůdy, které jsou využívány ve směsích pro opylovače, směsi pro suché podmínky a celá řada dalších produktů. O osiva odrůd je velký zájem, neustále také poptáváme i nové množitele. Zemědělská, ale také zahrádkářská praxe má velký zájem o náš program Českého čmeláka. Poptávka je rovněž po nových postupech v ochraně rostlin či technologiích pěstování plodin na orné půdě. Naše výsledky se snažíme předávat do praxe formou poradenství, ale také na veletrzích a polních dnech. Nejbližší příležitostí, kde budou mít čtenáři možnost vidět naše produkty, bude v polovině června naše účast na největším celostátním polním dnu v Nabočanech na Chrudimsku či koncem srpna na agrosalónu Země živitelka.

za odpovědi poděkovala Eva Brixi