O česneku pro pokročilé aneb proč je tak důležité vědět o něm víc? Ing.Pavel Havránek, CSc., Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého, katedra botaniky, Šlechtitelů 11, 783 71 Olomouc tel. +420 721 411 499, e-mail: e havrp@seznam.cz
protože česnek se nerozmnožuje pomocí semen. Nedorozumění : pacibulky nejsou semena, ale pupeny (stejně jako stroužky), tedy vegetativníčásti mateřsk ské rostliny. 1596
Česnek před třemi tisíciletími Nález česnekových rostlin s natí i cibulemi v hrobce egyptského faraona Tutanchámona - asi z r. 1324 př.n.l. Foto: H.Barton, Griffith Institute, Ashmolean Museum,Oxford Objevitel britský archeolog Howard Carter, 5. listopadu 1922 (+ mecenáš lord Georg Herbert Carnavon)
Foto: H.Barton, Griffith Institute, Ashmolean Museum,Oxford Egyptský česnek dnes, položka z genofondové kolekce česneku, genová banka Oddělení zeleniny a speciálních plodin, VÚRV Olomouc
A.s. ssp. longicuspis - ruský česnek A.s. var. sativum A.s. var. ophioscorodon, rokambol A.s. var. ophioscorodon, rokambol, krajová odrůda Rožďálovický paličák
Všeho moc škodí aneb pacibulky versus květy! Simon, Jenderek 2003
cibule dělená ve stroužky Anatomie česnekové cibule česnekový stroužek je pupen! pupenový kanálek pupenová šupina ochranný list, 2. a 3.list zásobní list podpučí apikální meristém a podpučí
* Zrušení dormance stroužku * Rašení prýtu a kořenů * Obnova kořenů Ukládání zásobních látek v bazálníčásti a tvorba cibule * Tvorba a prodlužování květního stvolu * Tvorba květních základů (primordií) Další procesy vývoje květů, pylu, pacibulek řídí lůžko květenství, přebírá funkci podpučí. Tyto procesy probíhají i na odříznutém stvolu Podpučí: zkrácený stonek česneku - řídící centrum česnekové rostliny po 260-270 dnů reaguje na: teplo, chlad, vlhko, sucho délka dne, škůdce a choroby
Zatahovací kořeny česneku když o jejich část rostlina přijde, zastaví růst a začne předčasně tvořit cibuli!
Zkrácený stonek s nody a internodii 7 5 3 ochranná listová pochva 1 pupenová šupina stroužku I. fáze: před chladovou indukcí asimilační listy apikální č. 4-8 meristém podpučí 8 6 4 2 zásobní list 13 11 9 7 Nepravý stonek z listových pochev II. fáze: po chladové indukci Strboul 12 fertilní listy č. 11-12 10 6 8 Květní stvol Úžlabní pupeny kořeny Orientovaná výsadba:
Česnek paličák (prošlechtěná odrůda)
Česnek paličák, primitivní forma Širokolistý ozimý nepaličák Úzkolistý jarní/ozimý nepaličák Úzkolistý jarní nepaličák
Zkrácený květní stvol: morfologická porucha klonů neadaptovaných k délce dne cv. Printanor
Česnek a bratří jeho Třída Monocotyledones Nadřád Liliiflorae Řád Asparagales Čeleď Alliaceae Tribus Allieae Rod Allium
Skierniewice Olomouc 2 2 40 Jerusalem Allium ampeloprasum 42 52 44 50 30 Allium tuncelianum 57 150 Allium s ativum spp long icuspis 80 Jünan 150 15 210 70 40 3 28 37. rovnoběžka 1 Prof. W.T.Stearn
Allium sativum ssp. longicuspis : Ruský česnek K.Uskenbay T.Kotlinska 1988 Oš
Weber, E. 1929. Entwicklungsgeschichtliche Untersuchungen uber die Gattung Allium. česnek Allium sativum je sterilní a neschopný tvořit pyl ani semena. Příčinou jsou poruchy dělení jader v samčích i samičích pohlavních buňkách Sběrové expedice do střední Asie Takeomi Etoh (1979-1983), Kotlinska a j. (1988), Pooler a Simon (1990) a jiní. Klony česneku ze severních oblastíťan-šanu často tvoří klíčivý pyl Kultivační pokusy v genových bankách v blízkosti 37.rovnoběžky: (Kagoshima -Japonsko, Jerusalem-Israel, Kalifornie-USA) : U mnoha klonůčesneku lze řízeným opylením klíčivým pylem vyvolat produkci klíčivých semen a získat rostliny semenného původu, které si tuto vlastnost nadále udržují
Fertilní pyl česneku A. s. longicuspis
Česnek pro třetí tisíciletí? Obnova schopnosti druhu Allium sativum množit se pravými semeny * využití hybridizace při šlechtění nových odrůd, nová éra šlechtěníčesneku (možnost tvorby F1 hybridů s heterozním efektem) * využití vzdálené (mezidruhové) hybridizace pro rozšíření genofondu * ozdravováníčesneku generativní cestou * zlevnění produkce sadbového česneku * konzervace genofondu česneku pomocí semen namísto živých kolekcí
začalo to na univerzitách 1. University of Kagoshima Japonsko: dr. T. Etoh, 31 36 s.š. 1990) 2. University of Arizona Tucson : Simon, Pooler), 32 s.š. (U.S.patent 1998) 3. Parlier California, USA: Maria Jenderek 36 s.š.,1990 Allium sativum Allium cepa (po emigraci z Polska - Skerniewice 52 s.š.!)
pokračovalo to v genetických bankách 4. Israel: Dr. Rina Kamenetsky (Volcani Center Rehovot, 31 s.š.) a dr. Heim Rabinowitch (Hebrew University, Jerusalem) Procesy opylení a vývoje semen česneku jsou závislé na délce dne a probíhají úspěšně jen v podmínkách, blízkých fotoperiodě 37 s.š ( převažuje 10 hod. den )! (Kamenetski aj. 2004) Fotoperioda a vegetační doba česneku v Izraeli 31-36 s.š. Fotoperioda a vegetační doba česneku v Holansku (Wageningen) 52-53 s.š. Otevřená otázka: Lze za těchto podmínek (ve fytotronu) obnovit fertilitu i u klasických středoevropských odrůd?
Jiná cesta k semenům česneku: endemický druh česneku z Turecka: Allium tuncelianum B.Matthew (1996): Allium tuncelianum by mohl být dalším progenitorem (předkem) česneku kuchyňského
Allium tuncelianum roste, kvete a tvoří semena i v Olomouci (49 35 s.š.) Otevřené otázky: mohl by být použitelný jako alternativníčesnek pro pěstování a konzum v ČR? lze jej křížit s česnekem a obnovit touto cestou fertilitu A. sativum?
Česnek Elephant : Allium ampeloprasum ssp. holmense
Čínský jednostroužkový česnek nabízený v hypermarketech : Allium ampeloprasum ale česnek Allium sativum to umí taky! (odr. Tristan VF z pacibulek)
Perlovka : Allium ampeloprasum ssp. sectivum
Pěstované druhy Název lat.jméno způsob rozmnožování česnek Allium sativum. vegetativně (stroužky, pacibulky) "ruský" česnek A.sativum longicuspis vegetativně (stroužky, pacibulky příliš malé) "elefant" česnek A.ampeloprasum holmense vegetativně a semeny pór A.a.porrum semeny perlovka A.a.sectivum vegetativně (adventivní cibulky cibule A.cepa semeny šalotka A.cepa ascalonicum vegetativně (dělené cibule) šedá šalotka A.oschanini vegetativně (nedělené cibule) množilka A.cepa aggregatum vegetativně (dělené cibule, někdy pacibulky) sečka A.fistulosum semeny pažitka A.schoenoprasum semeny (vegetativně dělením trsů) čínská pažitka A.tuberosum (A.pulchellum) semeny Progenitory progenitor pro: lat.jméno Původ česnek A.sativum longicuspis stř.asie, Ťan-Šan česnek A.tuncelianum Turecko, endemit cibule, šalotka A.vavilovii, A. oschanini stř.asie, endemit, ohrožený cibule A.pskemense stř.asie, endemit, ohrožený cibule A.galanthum stř.asie cibule A.roylei asi Nepál, původ neznámý sečka A.altaicum Sibiř, Mongolsko pažitka A.schoenoprasum riparia, severní Evropa, Sibiř A.s.sibiricum pór A.ampeloprasum Mediterán
Společný problém všech vegetativně množených plodin které ztratily (nebo nevyužívají) schopnost rozmnožovat se semeny: degenerace - chronické zamoření chorobami a škůdci, přenosnými sadbou
Virové choroby česneku Allium sativum Čtyři hospodářsky významné viry, napadajícíčesnek: OYDV - onion yellow dwarf virus, GCLV - garlic common latent virus, SLV - shallot latent virus LYSV - leek yellow stripe virus 3 Obr.3: příznaky LYSV na merlíku čilském (Chenopodium quinoa) po mechanické inokulaci extraktem z česneku cv. Záhorský 1 2 Obr.1: zdravý česnek Benátčan (virologicky potvrzena absence OYDV, GCLV, SLV, LYSV) Obr.2: příznaky OYDV + GCLV na česneku Benátčan 4 Obr.4: Detekce OYDV u česneku pomocí serologického testu ELISA
Historie ozdravováníčesneku 1960: Francie : nález bezpříznakových rostlin odr. Blanc de la Drôme 1969: Japonsko, 1972 Francie a ČSSR: bezpříznakové rostliny pomocí meri-kultur, ozdravěné klony vykazují 40 až 60% vzestup výnosů 1981: Francie první francouzské ozdravěné odrůdy, v bezpříznakových rostlinách se vyskytují další nejméně tři viry, zahájena serologická diagnostika, navržen systém certifikované sadby. 1982: prvníčeská ozdravěná odrůda česneku Prim 1985: ve Francii, Italii, USA, v Argentině a Brazilii nové odrůdy česneku na bezvirozní bázi, soukromé firmy, certifikace zajišťována státními institucemi 1995: zánikem VÚZ Olomouc pozastaven vývoj českých bezvirozních odrůd i množitelských systémů 2001 2005: Vývoj systému produkce certifikované sadby česneku podpořen grantem MZE v letech 2001-2005
PřF UP Olomouc, ČZU Praha Ozdravováníčesneku od komplexu čtyř virů pomocí tkáňových kultur OYDV GCLV SLV LYSV Šlechtitelské firmy KOZÁK, a TAGRO Matečné virózní rostliny Odběr apikálních meristémů a mikropropagace v tkáňových kulturách Vyhledávání viruprostých regenerantů pomocí ELISA testů Matečné viruprosté (VF) rostliny v karanténě Šlechtitelské elitní VF klony v síťovníku Množení VF sadbového materiálu na poli u smluvních množitelů Vývoj systému produkce certifikované sadby česneku byl podpořen grantem MZE QE 1108 v letech 2001-2005
Systém produkce certifikované sadby česneku v ČR vychází vždy jen z virologicky testovaného materiálu in vitro, udržovaného v aseptických podmínkách což eliminuje nejen původce virových chorob, ale také sadbou přenášené škůdce (háďátka, roztoče a vlnovníky) a ostatní patogeny, dlouhodobě zamořující pozemky (Sclerotium cepivorum, Fusarium sp., Botrytis, Penicilium) Český česnek esnek
Aceria tulipae, vlnovník česnekový přehlížený vážný škůdce uskladněného česneku a přenašeč virových chorob
Ochrana proti vlnovníkovi česnekovému Aceria (Eriophyes) tulipae Invazní druh: v r. 1938 zjištěn poprvé v USA v zásilce tulipánových cibulí z Holandska, dnes celosvětově rozšířen. Největší škody na česneku Brazilie, Chile, Argentina, Egypt, Španělsko, jižní Francie, Ukrajina, (pravděpodobně i Čína). Hostitelské rostliny: Allium (cibule, česnek, šalotka, okrasné česneky, nikoliv pór), Lilium, Tulipa, Ornithogalum. Dříve uváděny i obiloviny wheat curl mite, nově popsán jako jiný druh (Aceria tosichella).
Bionomie: od vajíčka dospívá za 8-10 dnů, až 80 vajíček za život. Žije pod šupinami stroužků, škodí hlavně na uskladněném česneku. Snáší mráz až -18 C (dospělci i vajíčka), hyne při teplotě +44 C za 60 min (dospělci a vajíčka) Ochrana: * nepřipustit zavlečení (zdravá kontrolovaná - sadba) * moření sadby + preventivní postřik porostu : Reldan + smáčedlo(současně proti houbomilce, Reldan i pro desinfekci skladů * alternativně návrat k moření Sulkou * alternativně ošetření horkou vodou ( hot water treatment - detaily později)
Kořenohub zhoubný Rhizoglyphus echinopus video 1
C 2005 P.Havránek B 2005 P.Havránek C
Klidové stadium: hypopus (pl. hypopi ) Rhizoglyphus echinopus, R. robini, R. hyacinthi, R. engeli Možnosti ochrany: půdní desinfekce (Basamid) uskladnění v suchu, včasné vyloučení nakažených cibulí Alternativní ochrana: dravý roztoč Cosmolaelaps claviger, citral (poplachové feromony!) posklizňové ošetření horkou vodou (detaily později)
Mokrá hniloba Botrytis porri Photo P. Somerville
Mokrá hniloba spolupráce cibulových roztočů, patogenních hub (Fusarium, Botrytis) a bakterií Mozkovitá sklerocia B. porri zamořují půdu, infekci podporuje chlad, vlhko v době dozrávání cibulí. Zdravá (certifikovaná) sadba A 2005 P.Havrán
Bílá sklerociová hniloba, Sclerotium cepivorum Napadené rostliny neroznášet po pozemku!! Sklerocia zamoří pozemek na mnoho let, nepěstovat česnek, pór ani cibuli Účinnost půdní desinfekce (Basamid) omezena přežíváním sklerocií v hlubších vrstvách V zahraničí doporučeno: ošetření stroužků přípravkem Folicur (tebuconazol) 0,75%
Háďátko zhoubné (Ditylenchus dipsaci) video D B C A D Ochrana: nepřipustit zavlečení, zdravá (certifikovaná) sadba. Opustit pozemky, na nichž se objevily napadené rostliny. Preventivně: moření teplou vodou.
Mořeníčesneku teplou vodou postup hot water treatment, v praxi běžně používán při ošetřování okrasných druhů, u česneku doporučován, vždy však s výhradou možného poškození účinný pro omezení háďátek, vlnovníka, dalších roztočů a většiny původců houbových chorob. Použitelný na celé cibule, ale přesnější práce s rozdruženými stroužky krátce před výsadbou. Postup: 1. K ošetření vybrat pouze nepoškozené a vizuálně zdravé stroužky (cibule). 2. Vodní lázeň naplnit vodou s přídavkem smáčedla, vytemperovat na 45 C, zajistit silné míchání. 3. Vložit stroužky v síťce (malé porce), zcela ponořit pod hladinu a teplotu udržovat v rozmezí 44-45 C po dobu 60 minut. 4. Stroužky rychle vyjmout a bezprostředně ponořit do studené (15-20 C) vody. Osušit, sázet. 5. Pro další dávku vodu vyměnit! Doporučujeme předem vyzkoušet v místních podmínkách a s konkretní odrůdou, včetně pozorování v porostu!!!
Pro experimentátory a kutily: Posklizňové ošetření česneku vroucí vodou * ošetřují se celé suché cibule krátce po sklizni, vybírají se jen zdravé, čisté a nepoškozené cibule, svázané ve snopku * celý snopek se ponoří na 10 vteřin do vroucí vody, hned poté do chladné vody * snopky se vysuší volně na vzduchu, suché cibule se odřežou a uskladňují v papírových krabicích, prosypané listy keře Vitex negundo (čel. sporýšovité) v dávce 1 kg suchých listů na 20 kg cibulí. U nás lze zkoušet náhradou suché listy křene, kopru, bazalky atd. Mariano Marcos State University, Batac, Phillipines http://afrdis.mmsu.edu.ph/downloads/document31.pdf
Chřestovníček cibulový Lilioceris merdigera Mandelinka bramborová Leptinotarsa decemlineata
Trochu čísel o česneku Světová produkce česneku v období 1970-2006 16000 250,00 kg per capita Svět v tis. tun Hrubá produkce v tis. tun 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 200,00 150,00 100,00 50,00 kg per capita 0 0,00 1970 1980 1990 1999 2003 2004 2005 2006
100000 tisíc tun 10000 1000 100 Čína : téměř 75% celosvětové produkce česneku USA: prudký vzestup pod vlivem intenzivních technologií, následovaný poklesem pod tlakem importu čínského česneku Úpadek produkce česneku v Česku 1961 1970 1980 1990 1999 2003 2004 2005 2006 10 1 0 Svět Čína Indie Španělsko USA Rusko Egypt Francie Turecko Rumunsko Československo Česko Slovensko
ČESNEK je na všechno?
Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases http://www.ars-grin.gov/cgi-bin/duke/ethnobot.pl 98 Ethnobotanical Use: Allium sativum (LILIACEAE) Ache(Ear) Al-Rawi, Duke,1972, Leung, Uphof, Woi.Syria; Ache(Stomach) Eb30: 110, Eb31: 354; Ache(Tooth) Brutus, Duke,1972, Leung, Uphof; Alopecia Eb20: 21; Amebiasis Leung; Antidote Bliss; Antidote(Scorpion) Krochmal; Antiseptic* Eb30: 110, Wong, Bliss, Brutus, Duke,1972, Steinmetz, Uphof, Woi.Syria; Antispasmodic* Eb30: 110, Wong; Arteriosclerosis Leung, Martinez, Uphof; Arthritis Brutus; Ascaricide* Eb30: 110, Wong; Asthma Tackholm; Bactericide Duke,1972, Uphof; Bite(Bug) Eb31: 354; Bite(Snake) Krochmal; Bladder Krochmal; Bronchiectasis Woi.Syria; Bronchitis Al-Rawi, Duke,1972, Leung, Tackholm, Uphof; Cancer Brutus, Hartwell, Leung; Carminative* Eb30: 110, Wong, Al-Rawi, Duke,1972, Steinmetz; Cold Duke,1972, Leung, Uphof; Colic Woi.Syria; Corn Hartwell; Cough Leung, Tackholm, Uphof; Dandruff Eb20: 21, Leung; Deafness Brutus; Demulcent Tackholm; Diaphoretic Al-Rawi, Duke,1972, Uphof; Diarrhea Leung; Diphtheria Leung; Diuretic Al-Rawi; Dysentery Leung; Dysmenorrhea Al-Rawi; Dyspepsia Eb30: 110, Woi.Syria, Wong; Emmenagogue Duke,1972; Expectorant Al-Rawi, Duke,1972, Steinmetz, Uphof; Fever Al-Rawi, Eb28: 41, Martinez, Tackholm; Flatulence Woi.Syria; Gangrene Woi.Syria; Hematuria Leung; Hepatitis Leung; Hypertension Eb30: 110, Leung, Liogier, Martinez, Uphof; Hypertensive* Eb30: 110, Wong; Hypotensive Steinmetz; Hysteria Duke,1972, Leung, Uphof; Internulcer Woi.Syria; Kidney Bliss, Krochmal; Leukemia Hartwell; Lung Woi.Syria; Lupus Woi.Syria; Malaria Al-Rawi, Martinez, Tackholm; Malignancy Hartwell; Nerves Duke,1972, Uphof; Oliguria Eb30: 110, Wong; Parasiticide Brutus; Parturition Eb30: 110; Pertussis Leung, Woi.Syria; Phthisis Woi.Syria; Plague FontQuer; Preventitive Brutus, Martinez; Preventitive(Cancer) Hartwell; Preventitive(Goiter) Bliss; Preventitive(Pestilence) Bliss; Repellant(Snake) Eb24: 354; Rheumatism Brutus, Duke,1972, Liogier; Ringworm Eb31: 354, Leung; Rubefacient Duke,1972, Uphof; Scabies Tackholm; Sclerosis Hartwell; Sedative Bliss; Senescence Brutus; Skin Woi.Syria; Sore Al-Rawi; Spice Al- Rawi; Spleen Bliss; Stimulant Duke,1972, Eb20: 21, Martinez, Steinmetz, Uphof; Sting(Bee) Krochmal; Stomach Bliss; Stomachic Duke,1972, Woi.Syria; Thirst Eb28: 41; Throat Tackholm; Tonic Steinmetz; Trachoma Leung; Trichomoniasis Leung; Tuberculosis Leung, Martinez, Tackholm, Woi.Syria; Tumor Hartwell; Tumor(Abdomen) Hartwell; Typhoid Leung, Tackholm; Ulcer Tackholm, Woi.Syria; Vaginitis Leung; Vasodilator Steinmetz; Vermifuge* Eb30: 110, Krochmal, Wong, Al-Rawi, Brutus, Duke,1972, Eb30: 110, Liogier, Pittier, Steinmetz, Tackholm, Uphof, Wong; Wart Eb31: 354, Hartwell; Wen Hartwell; Whitlow Hartwell; Witchcraft Eb30: 110; Wound Al-Rawi, Tackholm
Aliinase Siličnaté látky rodu Allium CH 3 -S-CH 2 -CHNH 2 -COOH S-methylcysteinsulfoxid O CH 3 -CH 2 -CH 2 -S-CH 2 -CHNH 2 -COOH S-propylcysteinsulfoxid O CH 3 -CH=CH-S-CH 2 -CHNH 2 -COOH S-propenylcysteinsulfoxid O CH 2 =CH-CH 2 -S-CH 2 -CHNH 2 -COOH H C 2 H 5 -C=S O S-allylcysteinsulfoxid (alliin) thiopropanal S-oxid (lachrymatorní faktor) Allicin Diallyl sulfid Diallyldisulfid Diallyltrisulfid Ajoene
Siličnaté látky rodu Allium A.sativum A.cepa ascalonicum A.polyanthum A.vineale Allium porrum A.cepa A.ampeloprasum (6n) S-ALLYLcysteinsulfoxid S-PROPYLcysteinsulfoxid S-PROPENYL-cysteinsulfoxid
Česnek jako inspirace moderní fytomediciny Syrový česnek variabilní účinek, nestabilní, často klinicky nepotvrzený, provázený nežádoucími efekty a nutričním diskomfortem (pach, nadýmavost, alergie), nebo vázaný na vysoké denní dávky (10-30 stroužků denně). Nejúčinnější AGE ( Aged Garlic Extract ): 10-měsíční extrakce řezů ze stroužků v 20% lihu Účinky proti bakteriím a houbám -široké spektrum aktivit (prof. Kabelík-Olomouc, 1968) -účinky na rezistentní kmeny -nevyvolává rezistenci - nejvýznamnější nález: účinek na Helicobacter pylori původce vředů dvanáctníku, souvislost s rakovinou žaludku Účinky proti nádorům, rakovině a stárnutí -potvrzeny kancerostatické účinky AGE vůči rakovině střev, nikoli plic -ajoen cytostatické účinky, přírodní deoxydant, efekty proti stárnutí -celkové zvýšení imunity a zlepšení rekonvalescence
Česnek jako inspirace moderní fytomediciny Účinky proti vysokému tlaku -potvrzeny účinky AGE proti ateroskleroze, -příznivý vliv na metabolismus cholesterolu -zmírnění hypertenze a kardiovaskulárních disfunkcí Účinky na srážlivost krve -antitrombotický efekt Upíři a česnek: Pověst o tom, že česnek chrání před upíry, rozšířili sami upíři, protože z těl obětí, dopovaných česnekem, získají více krve!!! Upíři milujíčesnek stejně jako my!!!