Dlaczego chronimy roślinne zasoby genowe?
Zacznijmy od definicji „zasobów genowych” (inaczej „zasobów genetycznych”, te dwa określenia często są używane wymiennie). Przyjmuje się, że terminu „zasoby genowe” użyto po raz pierwszy na konferencji, która odbyła się w roku 1970, w ramach Międzynarodowego Programu Biologicznego. Konwencja Z Rio de Janeiro o różnorodności biologicznej z roku 2002 definiuje zasoby genetyczne jako „materiał genetyczny posiadający faktyczną lub potencjalną wartość”. Natomiast „materiał genetyczny” wg tej konwencji to „jakikolwiek materiał roślinny (…), zawierający funkcjonalne jednostki dziedziczności”. Podobnie to pojęcie określa Międzynarodowy traktat o zasobach genetycznych roślin dla wyżywienia i rolnictwa (2006). W myśl tego traktatu „zasoby genetyczne roślin dla celów wyżywienia i rolnictwa oznaczają każdy materiał genetyczny pochodzenia roślinnego o faktycznej lub potencjalnej wartości dla celów wyżywienia i rolnictwa”. W tym przypadku „materiał genetyczny” oznacza każdy materiał pochodzenia roślinnego, w tym materiał służący do rozmnażania generatywnego i wegetatywnego, zawierający funkcjonalne jednostki dziedziczenia”.
Zróżnicowanie pszenicy (fot. A. Morgounov/CIMMYT, CC BY-NC-SA 2.0)
Roślinne zasoby genetyczne, są często określane mianem plazmy zarodkowej (ang. germplasm). Termin ten pochodzi z teorii Augusta Weismanna, naukowca żyjącego w XIX w., mówiącej, że dziedziczna informacja przekazywana jest tylko przez komórki rozrodcze. Obecnie to określenie jest używane głównie w fachowej literaturze angielskojęzycznej i nie odwołuje się już do teorii Weismanna, tylko po prostu stało się synonimem terminu „roślinne zasoby genowe”.
Wszyscy wiemy, że nasza cywilizacja niekorzystnie wpływa na środowisko przyrodnicze w którym żyjemy. Spadek liczby gatunków zasiedlających nasza planetę jest tak szybki, ze mówi się nawet o szóstym masowym wymieraniu gatunków. Współcześnie wymierają bowiem tysiące gatunków rocznie, niektóre źródła podają, że nawet 0,5 mln rocznie, wśród nich nigdy przez nas nie poznane, utracone bezpowrotnie. O ile poprzednie, masowe wymierania miały podłoże naturalne, np. przyczyną był upadek meteorytu na Ziemię czy wybuchy wulkanów, to teraz przyjmuje się, że to właśnie nasza cywilizacja jest za to odpowiedzialna. Ta masowa utrata gatunków dotyczy także zasobów genowych. Rosnąca konsumpcja, wysokie tempo urbanizacji, zanieczyszczenie środowiska, niezrównoważone wykorzystanie zasobów naturalnych, rozprzestrzenianie się gatunki inwazyjne, zmiany klimatyczne, to główne zagrożenia dla roślinnych zasobów genetycznych.
Ochrona zasobów genetycznych staje się coraz ważniejsza, ponieważ coraz więcej roślin jest zagrożonych wyginięciem lub rzadkich. Jednocześnie rosnąca populacja świata i gwałtowne zmiany klimatu zmuszają ludzi do poszukiwania nowych, plennych i odpornych upraw. Wyróżnia się trzy główne typy ochrony zasobów genetycznych:
- u rolnika, w gospodarstwie (ang. „on farm”), gdzie rośliny są uprawiane a ich plon wykorzystywany,
- ex situ, z łac. „poza miejscem”, tj. po za miejscem ich występowania, na przykład w bankach genów jako próbki nasion lub w kolekcjach polowych, a także jako kultury in vitro (z łac. „w szkle”) tkanek, z których mogą zostać wytworzone całe rośliny. W ten sposób przechowywane są np. zasoby genowe ziemniaka w Oddziale IHAR w Boninie.
- in situ, z łac. „w miejscu”, tj. w miejscu ich naturalnego występowania, gdzie rosną w stanie dzikim, często na obszarach chronionych. Większość ochrony in situ dotyczy dzikich krewniaków, ważnego źródła genetycznej zmienności w programach hodowli roślin na całym świecie.
Kolekcja ziemniaka in vitro – jedna z form zachowania zasobów genowych ex situ (fot. IHAR Oddział w Boninie)
Czasami nie wyróżnia się zachowania zasobów gospodarstwie (on farm), i dzieli się ochronę zasobów genowych na dwa typy, in situ i ex situ, uznając, że ochrona w gospodarstwie to w istocie ochrona in situ, z tej racji, że naturalnym miejscem występowania odmian roślin uprawnych są właśnie gospodarstwa rolne.
Działania ochronne mają za zadanie, poza samym zachowaniem zasobów, przeciwdziałać tzw. erozji genetycznej, tj. zubażaniu różnorodności genetycznej zasobów genowych. Zgromadzone kolekcje zasobów genowych są źródłem zmienności dla hodowli nowych odmian. Przykładem negatywnych skutków niskiego zróżnicowania odmian roślin uprawnych może być Irlandia, która doznała klęski wielkiego głodu w latach 1845-1849, kiedy to przywleczona z USA zaraza ziemniaka zniszczyła zbiory tej rośliny, kluczowej dla gospodarki. Stało się tak dlatego, że żadna z uprawianych wówczas odmian nie była odporna na tę chorobę.
Pomnik ofiar Wielkiego Głodu w Dublinie (fot. AlanMc, domena publiczna)
Pracownice Międzynarodowego Instytutu Badawczego Roślin Uprawnych Tropikalnych Obszarów Półpustynnych w Indiach (ICRISAT) przy pracy z dzikimi krewniakami roślin motylkowatych drobnonasiennych (fot. L. Guarino, CC BY 2.0)
__
dr Grzegorz Gryziak
IHAR-PIB
Krajowe Centrum Roślinnych Zasobów Genowych
Pracownia Dokumentacji i Długoterminowego Przechowywania Nasion
