Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316"

Nela Vaňková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/

2 letní semestr 2011/2012 Molekulární markery ve šlechtění rostlin BOT/MMSR Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra botaniky Přednáška 1. března 2012

3 Rostlinná rozmanitost a šlechtění rostlin Eva Křístková Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra botaniky eva.kristkova@upol.cz

4 Pěstované rostliny a jejich rozmanitost Rostlinná diverzita (rozmanitost) = klíčová složka jakéhokoliv zemědělského výrobního systému, dokonce jakéhokoliv ekosystému cévnaté rostliny cca druhů užitkové rostliny : stol. 300 druhů ½ 20. stol druhů druhů druhů druhů z toho jako potrava asi druhů 20 druhů 90% světové produkce potravin Pokud je ohrožena planě rostoucí flóra, je ohrožena i ta, kterou člověk přímo bezprostředně (vědomě) využívá ke svému prospěchu.

stol. 1 300 druhů 1959 6 000 druhů 1969 9 000 druhů 1988 13 000 druhů z toho jako potrava asi 7 000 druhů 20 druhů 90% světové

5 30 plodin nejdůležitějších pro lidskou výživu: 1. pšenice 2. rýže 3. kukuřice 50% produkce 4. brambory 5. ječmen 6. batáty Ipomoea batatas 7. cassava (maniok) - Manihot esculenta 8. hrozny (ovoce, víno) 9. sója 10. oves 11. čirok (Sorghum sp.) 12. cukrová třtina 13. proso (Panicum miliaceum) 14. banány 15. rajčata 16. cukrová řepa 17. žito 18. pomeranče 19. kokosový ořech 20. bavlník (semena) 21. jablka 22. yam (Dioscorea) 23. arašídy 24. vodní melouny 25. zelí 26. cibule 27. fazole 28. hrách 29. slunečnice 30. mango

cukrová třtina 13. proso (Panicum miliaceum) 14. banány 15. rajčata 16. cukrová řepa 17. žito 18. pomeranče 19. kokosový ořech 20.

6 Hodnota rostlin hodnota originálních (planě rostoucích, nekultivovaných) druhů a forem hodnota kvalitních vyšlechtěných odrůd hodnota biodiverzity jako celku

7 Hodnota rostlin a jejich produktů

8 Hodnota rostlin a jejich produktů mrzí mě, že neznám všechny tyto byliny a keře, které mohou přinést obrovské bohatství v produkci barviv, léků a koření. Vezmu sebou domů vzorky většiny z nich. ( )

9 Hodnota genetických zdrojů odrůd akrů Introduced by Clusius from Vienna to Leyden in miliard cibulí/rok 400 miliónů /rok

10 Botanické zahrady a genetické zdroje: Role BZ během koloniální éry Průzkum a přesun užitkových plodin: chlebovník (Artocarpus altilis) Objeven Banksem na Tahiti během první velké plavby kapitána Cooka přesun řízků z Tahiti do Karibiku - jeden z důvodů vzpoury na Bounty úspěšná introdukce na Jamajku

Tahiti během první velké plavby kapitána Cooka 1768-1771 přesun 1.

11 Výhradní práva Brazílie na základě její dřívější prosperity I přes kontrolu a hrozbu trestem smrti propašoval Henry Wickham v roce 1876 několik desítek tisíc semen ve dvou vycpaných krokodýlech z Brazílie do Královské BZ v Kew Odtud pak do Malajsie a Thajska Od roku 1913 Britové již kontrolují trh s kaučukem

tisíc semen ve dvou vycpaných krokodýlech z Brazílie do Královské BZ v Kew

12 Příklad z německé koloniální botaniky: Sisal (Agava sisalana) Richard Hindorf přenesl 62 rostlin do Amani garden v německé východní Africe v roce Vyhnul se mexickému monopolu díky školce na Floridě. Introdukce se stala základem pro produkci sisalu v Tanzánii (1908 > 10 miliónů rostlin).

roce 1892. Vyhnul se mexickému monopolu díky školce na Floridě.

13 Pěstované rostliny - jejich zanikání - historicky první v centru pozornosti člověka - projev negativních důsledků činnosti člověka - přijetí opatření

14 Vznik zánik druhů Teorie přírodního výběru se opírá o předpoklad, že nové formy a posléze i nové druhy vznikají a udržují se díky nějakým vlastnostem, které je zvýhodní oproti druhům, s nimiž si konkurují; z toho plyne, že hůře přizpůsobené formy téměř nevyhnutelně vymírají. Ch. Darwin (O původu druhů, 1859) především o vzniku druhů poslední doba poznatky o vymírání (extinkci) druhů, způsobených zejména činností člověka

toho plyne, že hůře přizpůsobené formy téměř nevyhnutelně vymírají. Ch.

15 Množství ohrožených druhů: taxonomické hledisko (definice a pojetí taxonů) World Conservation Monitoring Centre (WCMC) Cambridge mapy, databáze ohrožených druhů (cca ) International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN): Červená kniha ohrožených druhů rostlin, živočichů a oblastí Poznámka: Conference on Crop Wild Relatives Conservation and Use, Agrigento, Sicily, September 2005: Pokud chceme chránit, musíme poznat taxon.

Natural Resources (IUCN): Červená kniha ohrožených druhů rostlin, živočichů a oblastí Poznámka: Conference on

16 Příčiny ohrožení biodiverzity: činnost člověka ničení, degradace a fragmentace biotopů např. vliv fragmentace prostředí malé populace méně životaschopné - ohroženy (výpočty MVP minimální velikosti populace) např. deštné pralesy 40% všech druhů rostlin a živočichů světa exploatace přírodních zdrojů (také sportovní a komerční lov) transfer nepůvodních druhů rostlin, a živočichů, včetně jejich škůdců expanzivní rostliny (v ČR aktuální např. křídlatka, bolševník, ambrózie, netýkavka žláznatá Impatiens glandulifera) znečištění prostředí (komplex) růst lidské populace nároky na ornou půdu změna pěstitelských technologií (např. sečené louky) likvidace škůdců pěstovaných rostlin likvidace predátorů

deštné pralesy 40% všech druhů rostlin a živočichů světa exploatace přírodních zdrojů (také sportovní a komerční lov) transfer nepůvodních druhů rostlin, a živočichů, včetně

17 netýkavka žláznatá Impatiens glandulifera bolševník velkolepý Heracleum mantegazzianum křídlatka sachalinská Reynoutria sachalinensis

18 Šlechtění rostlin proces vedoucí k vzniku nových forem pěstovaných rostlin ale také ke zúžení jejich genetického základu efekt nálevky zemědělské velkovýrobní technologie požadavky na vlastnosti odrůd krajové formy (landraces) + exotické genotypy úspěšná šlechtění a dobře adaptované hlavní odrůdy DNA fragmenty 2000? jednotlivé geny růst produktivity odrůd

na vlastnosti odrůd 1920 1980 krajové formy (landraces) + exotické genotypy úspěšná šlechtění a

19 Důsledky zužování genetického základu pěstovaných rostlinných odrůd (druhů): snížení plasticity odrůd (vhodnost pouze pro specifické podmínky) zranitelnost (nestabilita) choroby a škůdci (např. Irsko úrody brambor zničeny plísní hladomor; zemřelo přes milion lidí a ještě více jich emigrovalo do Spojených států; počet obyvatel Irska tak klesl na polovinu) - abiotické vlivy (např. Česká republika zima vymrzání ozimů - zejména zahraničních nevhodně zvolených odrůd pšenice, řepky)

Irsko 1846-1851 úrody brambor zničeny plísní hladomor; zemřelo přes milion lidí a ještě více jich emigrovalo do Spojených

20 ochrana genofondu úmluvy Uchování genofondu rostlin v Evropě - historické mezníky 1890 Vienna - International Agriculture and Forestry Congress Emmanuel Ritter von Proskowetz a Frans Schindler význam krajových odrůd (landraces) pro šlechtění, potřeba poznání genových center, sběru, dokumentace a hodnocení gen. zdrojů 1914 Baur (Německo) varování před genetickou erozí v důsledku rozvoje šlechtění a zemědělské výroby 1920s N.I. Vavilov (VIR, Leningrad) 1950 FAO seznamy genových zásob různých plodin, rozvoj aktivit k jejich využití a introdukci

center, sběru, dokumentace a hodnocení gen.

21 ochrana genofondu úmluvy Uchování genofondu rostlin v Evropě - historické mezníky 1950 FAO seznamy genových zásob různých plodin, rozvoj aktivit k jejich využití a introdukci 1956 EUCARPIA (European Association for Research on Plant Breeding) také Section of Genetic Resources konference FAO rezoluce o významu gen. zdrojů a o nebezpečí genetické eroze 1960 EUCARPIA konference ustavení genové banky brambor 1960 ustavení CGIAR - Consultative Group on International Agricultural Research 1961 Technical Meeting on Plant Exploration and Introduction (Sir Otto Frankel a další) první mezinárodní akční plán návrh na ustavení regionálních center výzkumu genetické diverzity 1964 Izmir (Turecko)

22 1967 FAO/IBPGR Technical Conference on the Exploration, Utilization and Conservation of Plant Genetic Resources (PGR) 1968 ustavení FAO Crop Ecology and Genetic Resources Unit 1968 ustavení EUCARPIA Genebank Committee návrh na ustavení čtyř regionálních genových bank: (1964 Izmir), 1969 Bari, 1970 Braunschweig, 1979 Nordic GB 1974 IBPGR International Board for Plant Genetic Resources (ustaveno CGIAR) 1981 přijetí ECP/GR European Cooperative Programme on Plant Genetic Resources 1983 Československo přistoupení k ECP/GR 1982 ustavení FAO Commission on PGR rezoluce FAO 8/83 International Undertaking on PGR (ratifikace 133 zeměmi) = vypracování globální strategie konzervace a využívání gen. zdrojů (FAO + IPGRI) 1. princip volného sdílení gen. zdrojů farmáři, vzájemná nezávislost zemí a komunit + potřeba spolupráce při ochraně gen. zdrojů 2. vyváženost ochrany prostřednictvím Plant Breeders Rights a možnosti využití odrůd jako gen. zdrojů

23 Zákonné normy pro ochranu biodiverzity zejména planě rostoucích druhů: 1973 Endangered Species Act (USA) ochrana ohrožených druhů v USA i zahraničí, zákaz obchodu s těmito druhy 1980 The World Conservation Strategy formulován IUCN International Union for Conservation of Nature and Natural Resources a WWF a United Nations Environment Program účast téměř 90 států světa

24 UNCED United Nations Conference on Environment and Development Rio de Janeiro Agenda 21 Convention on Biological Diversity = mezinárodní zásady ochrany biodiverzity jako základního a nenahraditelného přírodního zdroje, podmiňujícího život člověka a jeho kvalitu -předmět ujednání: konzervování biologické rozmanitosti, setrvalé užívání jejich složek, spravedlivé rozdělování prospěchu z využívání biologické rozmanitosti - základní principy: zachování národní suverenity států nad přírodními zdroji na jejich území, zajištění uživatelské dostupnosti těchto zdrojů ostatními smluvními partnery, finanční a technologická pomoc rozvojovým zemím chapter 14: Promoting sustainable agriculture and rural development chapter 15: Conservation of biological diversity

25 1993 podpis úmluvy Českou republikou 3. března 1994 přistoupení vstoupilo v platnost (text úmluvy Sbírka zákonů 134/1999)

26 shromažďování a ochrana gen. zdrojů rostlin instituce a systém Convention on Biological Diversity (CBD) (1992) 1. globální dohoda o ochraně biodiverzity a volném a rovném využívání z ní plynoucích výhod Trade Related Aspects of Intellectual Property Rights (TRIPS) World Trade Organization (WTO) ekonomické zájmy vlastnictví a přístup nahradily uchování International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) Poznámka: Na přípravě obrázků označených I.D. se podílela RNDr. Ivana Doležalová, Ph.D.

Podobné dokumenty

Biomonitoring proces při kterém sledujeme charakteristiku prostředí sledování zpětných vazeb v prostředí Hodnocení výsledků bývá obtížné Význam biologického monitorování živé zdroje jsou vyčerpávány č