BANK GENÓW FRAGMENT SKARBNICY POLSKIEJ WSI Denise Fu Dostatny Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych Radzików - 05-870 Błonie e-mail:d.dostatny@ihar edu.pl Historia ochrony zasobów genowych W celu zachowania różnorodności biologicznej oraz aby skutecznie zabezpieczyć dziedzictwo przyrody społeczność międzynarodowa uchwaliła "Konwencję o różnorodności biologicznej", którą ogłoszono podczas "Szczytu Ziemi" w Rio de Janeiro w 1992 roku. W 1995 Polska ratyfikowała Konwencję i wzięła na siebie obowiązek podjęcia działań na rzecz zachowania całego bogactwa przyrodniczego kraju. Według Krajowej Strategii Ochrony i Umiarkowanego Użytkowania Różnorodności Biologicznej (2003), sporządzonej przez Ministerstwa Środowiska, na podstawie konwencji, najistotniejsze jest to, że Konwencja zakłada iż koniecznie jest zachowania całej przyrody Ziemi, na wszystkich poziomach jej organizacji, czyli zarówno ekosystemów bogatych i zróżnicowanych, jak i ubogich, znajdujących się w różnych stadiach sukcesyjnych, a także tych elementów, które do tej pory były niedocenione czy wręcz z premedytacją niszczone (np. jako tzw. szkodniki czy chwasty, ponieważ z punktu widzenia Konwencji nie istnieje pojęcia szkodnika czy chwastu ). W Konwencji zwraca się także uwagę na bogactwo obszarów użytkowanych gospodarczo, w tym np. na różnorodność starych, tradycyjnych ras i gatunków zwierząt oraz odmian roślin użytkowych i potrzebę traktowania ich tak, by zapewniać ich trwałość i odtwarzalność. Idea zbierania, zachowywania i wykorzystywania roślinnych zasobów genowych powstała już na początku dwudziestego wieku. Jej twórcą był, między innymi, wybitny rosyjski naukowiec, prof. Nicolay Ivanovich Vavilov. W Polsce ideę ochrony materiału genetycznego roślin uprawnych zapoczątkował prof. K. Miczyński. W 1907 roku opublikował on wyniki swoich badań nad ekotypami roślin uprawnych. Kontynuatorem jego idei był prof. Lucjan Kaznowski, a w następnych latach: Ryx, Miczyński junior i Sawicki. Prace nad zachowaniem roślinnych zasobów genowych były następnie prowadzone w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie. W roku 1979 na podstawie porozumienia międzyresortowego powstał w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin Zakład Krajowych Zasobów Genowych (obecnie Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych) oraz sieć istniejących wcześniej kolekcji wiodących, zlokalizowanych w różnych ośrodkach naukowych.
Zestawienie zagrożonych gatunków i odmian roślin uprawnych w Polsce oraz roślin im towarzyszących Wśród ginących gatunków, odmian i miejscowych populacji znajdują się zboża, warzywa, rośliny strączkowe, przyprawowe, pastewne i przemysłowe, a także drzewa owocowe. Wiele gatunków uprawnych można już odnaleźć tylko w formie nasion przechowywanych w bankach genów. W grupie tej znajduje się kilka gatunków pszenic: pszenica samopsza (Triticum monococcum) i najstarsza z pszenic uprawnych, pszenica płaskurka (Titicum dicoccum). W Polsce odkryto jej archeologiczne stanowiska w Olszanicy z okresu wczesnego neolitu. Najstarsze stanowiska samopszy znaleziono w okolicach Pińczowa i w jaskiniach Ojcowa. Kolejna oplewiona pszenica - orkisz (Titicum. spelta), była znaleziona w Polsce w neolicie pod Pińczowem. W średniowieczu orkisz siany był na większych obszarach na ziemiach polskich i litewskich. Ze względu na niższy od innych zbóż plon, obszar uprawy orkiszu zmniejszył się wielokrotnie w końcu XIX wieku. Obecnie, w Polsce, lokalne odmiany orkiszu występują tylko jako próbki zgromadzone w bankach genów lub w pojedynczych gospodarstwach ekologicznych. Następnie rzadko występujący obecnie gatunek to proso (Panicum miliaceum). Jest ono jedną z najdawniej uprawianych roślin, znane również w epoce neolitu. Ziarno tej rośliny zawiera w porównaniu z pszenicą, żytem i jęczmieniem więcej tłuszczu, błonnika i soli mineralnych. Do bardzo starych roślin uprawnych należy także owies szorstki (Avena strigosa). Był on uprawiany w Europie Środkowej jeszcze przed owsem siewnym, niemal w całej Europie, jako zboże i roślina pastewna. Zanika również len (Linum usitatissimum) wraz z typowymi gatunkami chwastów towarzyszącymi tej uprawie, jak: Camelina alyssum czy Cuscuta epilinum. Do zagrożonych gatunków wśród roślin oleistych należy lnianka siewna (Camelina sativa), uprawiana już w czasach prehistorycznych. Na ziemiach polskich znaleziono ją na Dolnym Śląsku w wykopaliskach z epoki brązu. Lnianka jeszcze w połowie XX wieku powszechna była w całej Europie. Obecnie spotykana jest tylko w nielicznych ostojach, w oddalonych od metropolii wsiach. Warzywa są doceniane przez gospodynie domowe i hobbystów ogrodników. Jednak zagrożone wyginięciem są praktycznie wszystkie lokalne populacje warzyw o dwuletnim cyklu wegetacji. Wynika to z odchodzenia współczesnych rolników od tradycyjnych
sposobów rozmnażania warzyw (Nowosielska, Podyma 1998). Wśród roślin strączkowych do zanikających możemy zaliczyć wszystkie lokalne populacje grochu, soczewicy, ciecierzycy, groszku i bobu. Krajowa Strategia Ochrony i Umiarkowanego Użytkowania Różnorodności Biologicznej mówi o zachowaniu agrobioróżnorodności w warunkach gospodarki rolnej. Przez agrobioróżnorodność rozumie się cały ekosystem rolny, czyli rośliny uprawne, oraz gatunki im towarzyszące, zarówno rośliny jak i zwierzęta. Zgodnie z definicją podaną przez Barberi (2002), agroekosystem jest kompleksem składającym się z wielu komponentów współdziałających nawzajem w czasie i przestrzeni. W konsekwencji, agroekosystemy są określane jako niezależne, dynamiczne jednostki posiadające własne cechy i powinny być chronione jako całość. Dlatego tak ważne jest również zachowanie gatunków chwastów pól uprawnych, które są zagrożone wyginięciem. Na ginięcie chwastów wpływa wiele czynników, takich jak: stosowania herbicydów, zaniechanie prawidłowego zmianowania upraw na korzyść monokultur, stosowanie oczyszczonego, kwalifikowanego materiału siewnego oraz prowadzenia nowych odmian roślin uprawnych. Dominującą grupę ginących chwastów, stanowią archeofity, znane już z neolitu. Zachowanie zasobów genowych ex situ Różne gatunki i odmiany roślin są przechowane w bankach genów. Nowe próbki spływają głównie z trzech źródeł: innych banków genów, ośrodków hodowlanych oraz z ekspedycji terenowych. Wytworzona w procesie hodowlanym różnorodność biologiczna stanowi dorobek kulturalny i naukowy naszego narodu, za zachowanie którego jesteśmy odpowiedzialni. Kluczowym elementem dla zwiększenia stopnia wykorzystania zasobów genowych jest dostępność informacji o ich posiadaniu. Banki genów ograniczając się coraz częściej do ochrony rodzimych zasobów genowych i wybranych grup roślin i podwyższają jakość usług dla użytkowników poprzez rozwijanie systemu wymiany informacji. Takim systemem jest amerykański GRIN (http://www.ars-grin.gov) czy europejski ECP/GR (http://www.ecpgr.cgiar.org). Europejski system tworzony jest z bazy danych grup roślin znajdujących się w wybranych bankach genów współpracujących w ramach Europejskiego Programu Ochrony Zasobów Genowych ((European Cooperative Programme for Crop Genetic Resources Networks). Program ECP/GR jest podstawową siecią ochrony zasobów genowych w Europie, celem jego jest zapewnienie długoterminowego zachowania i zwiększanie wykorzystania zasobów genowych roślin w Europie. Program zainicjowany
przez FAO, obecnie koordynowany przez Międzynarodowy Instytut Ochrony Zasobów Genowych IPGRI (http://bioversityinternational.org), jest finansowany przez kraje członkowskie i kierowany przez Komitet składający się z przedstawicieli poszczególnych państw członkowskich. Program działa poprzez grupy robocze roślin, w których biorą udział kuratorzy kolekcji i hodowcy reprezentujący poszczególne kraje. W innych regionach świata zorganizowane są podobne sieci. W Polsce system wymiany informacji o różnorodności biologicznej znajduje się w Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin (IHAR) w Radzikowie (http://www.ihar.edu.pl/gene_bank). W IHAR prowadzony jest program gromadzenia i utrzymania w stanie żywym zasobów genowych roślin użytkowych i udostępnianie ich hodowcom, pracownikom nauki i innym zainteresowanym. Główne zadania tego programu to: gromadzenie populacji i odmian roślin uprawnych oraz dziko rosnących gatunków zagrożonych erozją genetyczną, opis i waloryzacja zebranych materiałów, utrzymanie prób nasion w stanie żywym (w tym przechowywanie długoterminowe) przy zachowaniu ich czystości genetycznej, dokumentacja zgromadzonych materiałów oraz wymiana prób z innymi bankami genów i ogrodami botanicznymi, udostępnienie materiałów wyjściowych hodowcom odmian i placówkom badawczym. Obecnie kolekcje poszczególnych gatunków są finansowane ze środków postępu biologicznego Ministerstwa Rolnictwa na podstawie corocznego rozporządzenia. Kolekcje te znajdują się w Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych oraz w innych wyższych uczelniach, branżowych instytutach, stacjach hodowli roślin i w Ogrodzie Botanicznym PAN. Merytorycznym koordynatorem programu jest Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie. W Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych - IHAR znajdują się centralna przechowalnia i centralny systemem informacji o zasobach genowych. Głównym źródłem pozyskiwania zasobów genowych są wyjazdy kolekcyjne, którym celem jest zebranie występujących jeszcze miejscowych populacji roślin uprawnych oraz dzikich gatunków roślin użytkowych. Dzięki corocznym ekspedycjom wiemy w jakich regionach Polski jeszcze mogą występować tradycyjne odmiany roślin użytkowych, co pozwala nam oceniać stopień erozji genetycznej w kraju.
W ramach programu Ochrony Zasobów Genowych Roślin Użytkowych chronionych jest około 70 000 genotypów roślin, z tego 62 000 próbek nasion, reprezentujących 245 gatunków znajduje się w przechowalni długoterminowego Banku Genów IHAR w Radzikowie. Obecnie, liczba obiektów przechowanych wzrasta o około 1-2 tys. rocznie. Prawie połową (41%) zgromadzonych obiektów stanowią próbki zbóż, około 25% to próbki traw. Pozostałe próbki należą do roślin strączkowych, oleistych, przemysłowych, warzywnych, motylkowatych, leczniczych i segetalnych. Nasiona przechowywane są w zamkniętych słoikach opatrzonych etykietkami ze stałym numerem przechowalni, w odpowiednich dla danej grupy roślin warunkach Co kilka lat sprawdzana jest żywotność nasion. Nasiona o sile kiełkowania poniżej 85 % są kierowane do regeneracji, czyli do ponownego rozmnożenia na poletkach doświadczalnych. Przesłanie Dzięki utrzymywaniu dawnych tradycji, Polska wieś nie zatraciła miejscowych, swojskich walorów. Poprzez rozmowy prowadzone z rolnikami wiemy, że istnieją jeszcze pojedyncze gospodarstwa, w których utrzymywany jest tradycyjny sposób gospodarowania. Ze względów sentymentalnych, starsze pokolenia przechowują nasiona otrzymane od swoich przodków, rozmnażają, zbierają i przyrządzają z nich przetwory, według starych receptur. Zgromadzone w banku genów na przestrzeni wielu lat próbki miejscowych form roślin uprawnych stanowią prawdziwą skarbnicę utraconej roślinnej różnorodności biologicznej. Natomiast zagrożenie jest tak wielkie, a proces wymierania tak szybki, że potrzebne jest solidne zaangażowanie różnych osób i instytucji w celu ocalenia jeszcze istniejących bogactw w naszej Polski wsi. Literatura Nowosielska D., Podyma W., 1998, Ekspedycje Centrum Roślinnych Zasobów Genowych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 1998 z.463: 145-154 Barberi, P., 2002. Weed management in organic agriculture: are we addressing the right issues? Weed Research 42:177-193.