Gromadzenie i zachowanie zasobów genowych roślin użytkowych w Polsce Jerzy H. Czembor, Grzegorz Gryziak, Marcin Zaczyński, Magdalena Ryjak, Urszula Piechota, Marta Puchta Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych - KCRZG Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy IHAR-PIB Radzików
Plan Prezentacji Wstęp Gromadzenie - ekspedycje przechowywanie ex situ: o przechowalnia długoterminowa o kolekcje polowe o in vitro o ciekły azot dokumentacja przechowywanie in situ reintrodukcja wymiana / udostępnianie prace badawcze Podsumowanie Kontekst międzynarodowy
Wstęp Początek Banku genów w IHAR w roku 1971 kolekcje roślin uprawnych stworzone przez prof. L. Kazanowskiego zostały przeniesione do IHAR. Prace mające na celu gromadzenie zasobów genowych roślin ogrodniczych prowadzone są od lat siedemdziesiątych przez Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa oraz Instytut Warzywnictwa (obecnie tworzące Instytut Ogrodnictwa). W 1979 roku w wyniku Porozumienia Międzyresortowego (Ministerstwo Rolnictwa, Polska Akademia Nauk, Ministerstwo Edukacji Naukowej i Ministerstwo Przemysłu Lekkiego) Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin został upoważniony do utworzenia Zakładu Krajowych Zasobów Genowych ZKZG (obecnie od 1997 roku jest to Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych - KCRZG) - odpowiedzialnego za gromadzenie, opracowywanie i przechowywanie w stanie żywym roślinnych zasobów genowych w kraju oraz za współpracę z jednostkami zagranicznymi z tej dziedziny.
Wstęp 2008 2013 utrzymanie kolekcji zasobów genowych roślin użytkowych było finansowane w ramach programu wieloletniego pt. Ulepszanie Roślin dla Zrównoważonych AgroEkoSystemów, Wysokiej Jakości Żywności i Produkcji Roślinnej na Cele Nieżywnościowe koordynowanego przez KCRZG, IHAR-PIB a realizowanego we współpracy z innymi instytucjami finansowanego przez MRiRW. 2015 2020 Program Wieloletni pt. Tworzenie naukowych podstaw postępu biologicznego i ochrona roślinnych zasobów genowych źródłem innowacji wsparcia zrównoważonego rolnictwa oraz bezpieczeństwa żywnościowego kraju koordynowanego przez KCRZG, IHAR-PIB i realizowany we współpracy z Instytutem Ogrodnictwa i 16 instytucjami finansowanego przez MRiRW.
Rozkład środków dostępnych w ramach PW na realizację zadań mających na celu ochronę zasobów genetycznych roślin użytkowych -
Instytucje współpracujące z IHAR - PIB
Instytucje współpracujące z IO
http://pw.ihar.edu.pl/
Ochrona ginących gatunków i odmian roślin uprawnych in situ / on farm gospodarstwa rolne ex situ - Banki genów Ogrody botaniczne Skanseny
Ochrona zasobów genetycznych
Zadania KCRZG (banku genów) krzyżowania identyfikacja genów markery molekularne* Kolekcja nasion Zielnik nowe rośliny użytkowe kolekcje botaniczne Bank genów -zbiór -zachowanie ex situ -dokumentacja zasobów genowych zachowanie in situ Ekspedycje Inwentaryzacja Wymiana próbek dostarczanie materiałów i informacji
Gromadzenie - ekspedycje
Ekspedycje 1995-2016
1995-1999 Ekspedycje 2000-2004 2005-2010 2011-2016
1995-1999 Ekspedycje 2000-2004 2005-2010 2011-2016
Przechowywanie w stanie żywym zasobów genowych roślin rolniczych
Przechowywanie w stanie żywym zasobów genowych roślin rolniczych w formie nasion (przechowalnia długoterminowa) - ponad 70 tys. obiektów, w kolekcjach polowych - ponad 1900 obiektów (kolekcje okopowych, łąkowo-pastwiskowych, traw i innych jednoliściennych, roślin rekultywacyjnych i na cele energetyczne, roślin motylkowatych drobnonasiennych), w kulturach in vitro - ponad 1700 obiektów (głównie ziemniaka), w ciekłym azocie - ponad 90 obiektów (żyta).
http://www.fao.org/wiews/map-test/en/ Liczba obiektów ponad 70 tys. (17 na świecie, 3 w Europie, 2 w UE )
Prowadzenie przechowalni długoterminowej Za prowadzenie długoterminowej przechowalni nasion odpowiada KCRZG, IHAR-PIB. Każdy obiekt powinien być reprezentowany w kolekcji podstawowej i aktywnej (opracował dr. G. Gryziak).
Udział obiektów roślin użytkowych zdeponowanych w przechowalni długoterminowej KCRZG (stan na 29.06.2017). Wykład - Wykorzystanie zasobów genowych udostępnianych przez przechowalnię długoterminową KCRZG IHAR PIB: Grzegorz Gryziak, Marcin Zaczyński, Aleksandra Pietrusińska, Jerzy H. Czembor
Ponad 50% obiektów ma zagraniczne pochodzenie, i tylko niewielki udział tych, które zostały zebrane na terenie Polski Obiekty z grupy odmiany stare oraz dzikie i towarzyszące - 97% zostało zgromadzonych na terenie Polski linie hodowlane 3% odmiany współczesne 12% inne i nieznane 48% odmiany stare 10% materiały hodowlane 25% dzikie 2%
Nowoczesne rozwiązania w przechowalni długoterminowej oraz herbarium KCRZG podnoszące jakość i bezpieczeństwo obiektów lata Koszty razem Koszty aparatury 2014-2020 3 139 000,00 675 000,00 2008-2013 3 820 076,00 192 000,00 2012: Przekrój przez starą, wykonana na początku lat 80. ubiegłego wieku, izolację komór. Widoczny brak izolacji przeciwwilgociowej oraz mostki termiczne między płytami styropianu. 2012: Wymiana izolacji termicznej i przeciwwilgociowej budynku w którym znajduje się przechowalnia długoterminowa
Plakat 49. Gryziak G. Prowadzenie centralnej długoterminowej przechowalni nasion zasobów genetycznych roślin użytkowych. Wnętrze nowych komór mroźniczych kolekcja bazowa Agregat prądotwórczy Kody kreskowe Czytnik kodów kreskowych Wyniki testów żywotności, dzięki kodom kreskowym, zapisywane są bezpośrednio w systemie EGISET Nowa chłodnica w komorze kolekcji aktywnej. Czynnikiem chłodniczym jest dwutlenek węgla gaz ekologiczny, tani i ekonomiczny w zastosowaniu
Prowadzenie herbarium Herbarium Krajowego Centrum Roślinnych Zasobów Genowych posiada bogatą kolekcję nasion, kwiatostanów oraz arkuszy zielnikowych - ponad 20 tysięcy obiektów). Kolekcja nasion stanowi największy i najstarszy zbiór obiektów zgromadzonych w Herbarium. Kolekcja kwiatostanów jest materiałem referencyjnym dla obiektów zdeponowanych w długoterminowej przechowalni.
Prowadzenie herbarium Kolekcja kwiatostanów jest materiałem referencyjnym dla obiektów zdeponowanych w długoterminowej przechowalni Każdy obiekt opatrzony jest metryką zawierającą dane paszportowe. Arkusze zielnikowe są wprowadzane do systemu informacyjnego służącego do zarządzania obiektami w KCRZG. Corocznie do herbarium jest włączanych ponad 100 nowych obiektów.
Dokumentacja prowadzenie baz danych, udostępnianie
Dokumentacja zasobów genowych, prowadzenie baz danych, udostępnianie
Egiset obejmuje: Dane paszportowe dotyczące próbek nasion przechowywanych ex situ (przechowalnia długoterminowa, ciekły azot, kultury in vitro) oraz in situ (kolekcje wegetatywne, kolekcje starych odmian drzew owocowych). Dane ewaluacyjne opisujące główne cechy morfologiczne i odpornościowe gatunków i odmian. Dane opisujące kondycję przechowywanych próbek nasion (wilgotność, zdolność kiełkowania, wielkość próby). Dokumentacje fotograficzną nasion i kłosów. Wyniki przeprowadzonych badań na konkretnych obiektach. KCRZG od wielu lat jest kuratorem Europejskiej Bazy Danych Żyta (http://secale.ihar.edu.pl). KCRZG jest uczestnikiem sieci KSIB (Krajowa Sieć Informacji o Bioróżnorodności) oraz udostępnia informacje o obiektach na miedzynarodowych portalach takich jak EURISCO (European Seed Catalogue) i Global Biodiversity Information Facility (GBIF).
Dokumentacja
Dystrybucja nasion Uproszczone porozumienie Warunki udostępniania materiału roślinnego z kolekcji banku genów do niekomercyjnych celów prywatnych (porozumienie o transferze materiału) 1. Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie (Dostawca) nieodpłatnie przekazuje Pani/Panu.(Odbiorcy) wymienione w Załączniku próbki materiału roślinnego z kolekcji banku genów. 2. Przekazany materiał roślinny może być użytkowany w następujący sposób: zachowanie i rozmnażanie materiału na małą skalę, wykorzystanie zbiorów w swoim gospodarstwie lub sprzedaż na lokalnym rynku, przekazywanie odpłatne lub nieodpłatne plonu pochodzącego z przekazanego materiału innym osobom, o ile będzie on użytkowany w takim samym zakresie Użytkowanie materiału w inny niż wyżej wymieniony sposób jest możliwe po zawarciu z Dostawcą oddzielnej, odpowiedniej umowy. 3. Dostawca pomimo dołożenia wszelkich starań nie może zagwarantować jakości, żywotności lub czystości przekazanego materiału roślinnego. Nie może również przekazać Odbiorcy praw własności intelektualnej ani innych praw do tego materiału, natomiast Odbiorca nie może o te prawa zabiegać.
Dokumentacja Liczba obiektów dostępnych w MLS SUMA 39 777 Pozostałe 5 009
Lata 2007-2017 Dystrybucja
Dokumentacja prowadzenie przechowalni
Reintrodukcja dawnych odmian rolniczych
Reintrodukcja Zwiększenie różnorodności gatunków dawnych i miejscowych odmian roślin rolniczych i zielarskich Zadania: rozmnożenie wybranych dawnych i miejscowych odmian roślin rolniczych i gatunków roślin zielarskich opracowanie charakterystyki morfologicznej i oceny cech rolniczych wyselekcjonowanych obiektów udostępnianie niewielkich prób nasion opracowanie i upowszechnianie materiałów dotyczących dawnych odmian Fot. Bartłomiej Płonkowski
Reintrodukcja 1. Zea mays S 149 2. Hordeum vulgare NIGRICANS 3. Avena strigosa 4. Hordeum vulgare E 0282;ORKISZ 5. Zea mays Alb 12474-3 6. Triticum durum LGR 17/773/90/1 7. Zea mays Alb 12297-1 8. Avena sterilis PORTUGALIA MOTA 1. Zea mays Alb 12474-3 2. Triticum durum LGR 17/773/90/1 3. Zea mays Alb 12297-1 4. Hordeum vulgare E 0282;ORKISZ 5. Avena sterilis PORTUGALIA MOTA 6. Hordeum vulgare NIGRICANS 7. Zea mays S 149 8. Avena strigosa Fot. Iwona Połeć
Reintrodukcja Fot. Iwona Połeć
Reintrodukcja 1. Zea mays Przebędowska Biała 2. Zea mays Wielkopolanka 3. Zea mays Dar Północy 4. Zea mays Wawrzeńczycka Fot. Iwona Połeć
Edukacja i upowszechnianie
Warsztaty, szkolenia, wizytacje
Wykłady
Ścieżka dydaktyczna Ścieżka dydaktyczna ma na celu poszerzanie wiedzy dotyczącej dawnych odmian roślin rolniczych. Na ścieżce znajdują się odmiany/obiekty: zbóż jarych i ozimych w tym: T. aestivum, T. durum, T. monococcum, T.dicoccum., H. vulgare, A. sativa, A. strigosa, roślin strączkowych w tym : Pisum sativum, Lens culinaris, Lathyrus sativus, Melilotus albus, gryki, kukurydzy, ziemniaka.
Ścieżka dydaktyczna N Łącznik Fitotron 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DROGA METEO 1-30, 1-10: poletka doświadczalne 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 przystanki z tablicami informacyjnymi oraz miejsca ćwiczeń dydaktycznych Dr Denise Fu Dostatny, Mgr Dorota Dziubińska
Ścieżka dydaktyczna Na ścieżce znajdują się tablice informacyjne, na których można znaleźć najważniejsze informacje m.in. o pszenicach oplewionych, czy też możliwościach wykorzystania dawnych odmian we współczesnym rolnictwie, punkty ćwiczeń dydaktycznych. Tablice informacyjne Prezentacja ścieżki dydaktycznej podczas spotkania koordynacyjnego 07.06.2017r.
Ścieżka dydaktyczna Poletka 22.06.2017 Pisum sativum Szabla Hordeum vulgare Grodkowicki Fagopyrum esculentum HRUSZOWSKA Triticum dicoccum Grauer Emmer Solanum Milas
Wycieczki Ogród Botaniczny Bydgoszcz, KCRZG, Dr W. Majtkowski, Dr J. Schmidt
Praca badawcza
Publikacje
Podsumowanie Zasoby genetyczne Nowe odmiany na polach Produkcja nasienna Programy hodowlane Bank Genów Adaptacja do zmieniających się warunków klimatycznych, lepsza jakość Wzrost plonów ilościowe
Podsumowanie Ochrona i zrównoważone wykorzystanie zasobów genetycznych jest ważne dla: zrównoważonej produkcji rolnej, zrównoważonego rozwoju wsi, rozwoju medycyny, rozwoju przemysłu, Zrównoważony rozwój - zapewnia poprawę warunków prowadzenia działalności gospodarczej i życia bez naruszania specyficznych zasobów wsi czyli - walorów środowiska naturalnego, - krajobrazu wsi, - tradycji i dziedzictwa kulturowego. Różnorodność genetyczna roślin użytkowych: zwiększa stopień bezpieczeństwa żywnościowego, ogranicza ryzyko związane z intensywnymi i wyspecjalizowanymi systemami produkcji rolnej
Podsumowanie Kierunek rozwoju wsi powinien być dostosowany do: istniejących uwarunkowań przyrodniczych potrzeb i woli lokalnych społeczności norm ekologicznych. Zapewnić to powinien rozwój oddolny (terytorialny, lokalny rozwój w oparciu o ich wewnętrzny potencjał). Zwiększenie korzyści gospodarczych z: uprawy rzadko stosowanych gatunków i odmian, wykorzystywania ich i powstałe na ich bazie produkty poprzez: o bezpośrednie dopłaty jak i poprzez: o promowanie nowych produktów, o wspieranie starań o wzrost popytu na nie wśród konsumentów, o upowszechnienie fachowej wiedzy dotyczącej: wyboru odpowiednich odmian i ich uprawy, innych tradycyjnych praktyk rolniczych.
Podsumowanie Obserwuje się istotny wzrost zapotrzebowania na nowe źródła zmienności genetycznej wśród hodowców roślin naukowców rolników hobbystów Potrzebne jest dobre wsparcie bioinformatyczne procesów hodowli (łatwe i szybkie poszukiwanie cech jakościowych oraz udostępnianie materiału źródeł zmienności). Rośnie zainteresowanie społeczeństwa dawnymi odmianami oraz tradycyjną wiedzą o roślinnych zasobach genowych. Zachowanie w gospodarstwach rolnych ang. on-farm conservation - przewiduje: zachowanie danej formy w miejscu pochodzenia, poddawanie jej tradycyjnemu sposobowi uprawy i selekcji, które doprowadziły do jej wyewoluowania.
Kontekst międzynarodowy FAO United Nations
*PL
http://agro.biodiver.se/2017/04/mapping-flourishing-genebanks/ Mapping flourishing genebanks by Luigi Guarino on April 26, 2017
DZIĘKUJĘ WYKONAWCOM zadań w Obszarze I Ochrona zasobów genowych roślin użytkowych w Programie Wieloletnim IHAR-PIB pt. Tworzenie naukowych podstaw postępu biologicznego i ochrona roślinnych zasobów genowych źródłem innowacji wsparcia zrównoważonego rolnictwa oraz bezpieczeństwa żywnościowego kraju koordynowanego przez KCRZG, IHAR-PIB i realizowanym we współpracy z Instytutem Ogrodnictwa IO w Skierniewicach i 16 innymi instytucjami. Podziękowanie dla MRiRW za finansowanie PW IHAR-PIB 2015-2020.
Konferencje dotyczące Zasobów Genowych Roślin Użytkowych I Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych Puławy 5-7.10.1998 II Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych Skierniewice 21-23.10.2003 III Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych Lublin 27-29.06.2006 IV Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych Zakopane 20-23.09.2009 V Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych Rogów 11-14.09.2012 VI Ogólnopolska Konferencja Zasoby Genowe Roślin Użytkowych 2018???