Práce s genovým fondem bramboru má ve VÚB dlouholetou tradici. Probíhá bez přerušení již od roku 1952. Výzkumný ústav bramborářský  je jediným pracovištěm v Česku, které se touto problematikou zabývá. V rámci republiky je tato činnost již dvacet roků koordinována a finančně podporována v rámci Národního programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin.

„Posláním banky genetických zdrojů bramboru je shromažďování a rozšiřování kolekce, dlouhodobé a spolehlivé uchovávání genofondu a jeho regenerace, systematické studium, hodnocení a charakterizace vzorků, dokumentace genetických zdrojů bramboru, mezinárodní spolupráce v oblasti genetických zdrojů bramboru a poskytování informací o udržovaném materiálu," popsala Jaroslava Domkářová z VÚB. „Vzorky z genové banky se na vyžádání poskytují pro výzkumné, šlechtitelské a vzdělávací programy v České republice i v zahraničí. Vzorky jsou žadatelům poskytovány především ve formě rostlinek in vitro, čili ve zkumavce, nebo minihlízek z produkce ve skleníku," vysvětlila Jaroslava Domkářová.

Genová banka shromažďuje rovněž různé odrůdy brambor, s nimiž se na českých polích už nesetkáme, ale třeba naši prapředkové v 19. století je běžně pěstovali a jedli.

Genová banka není určena jen k prostému shromažďování různých vzorků brambor, nýbrž se podílí na různých národních i zahraničních projektech s napohled složitými názvy a kódy. Hlavním cílem těchto projektů je získat především co nejkvalitnější brambory vhodné ke konzumaci, které dokážou odolat škůdcům všeho druhu a hlavně jsou odolné proti plísním.

Jen samotné zkumavky nestačí

Kolekce genofondu bramboru je dlouhodobě uchovávána a regenerována výhradně v kultuře in vitro – ve zkumavce. Postup dlouhodobé kultivace je podle Vendulky Horáčkové z VÚB založen na úpravě podmínek, které ovlivňují růst a vývoj rostlin. To je například teplota a světelný režim, tak aby došlo ke zpomalení růstu a ke stimulaci ve zkumavce.

„V genové bance je ve zkumavkách dlouhodobě uchováváno 2 439 vzorků, které reprezentují 1 258 odrůd Solana tuberosa – bramboru obecného, 478 tetraploidních kříženců Solana tuberosa, 271 dihaploidů, 313 genotypů od pěti kulturních a 23 planých druhů a 119 mezidruhových hybridů rodu Solanum," upřesnila Horáčková.

Aby mohly být genetické zdroje brambor správně zhodnoceny, zda jsou vůbec životaschopné, nestačí ale jenom zkumavky. Je vysazována také polní studijní kolekce na takzvané pracovní parcele, laicky řečeno na pokusném políčku. V polních podmínkách je ročně hodnoceno sto až sto padesát vzorků. Uživatelům genofondu bramboru jsou pak předávány informace o průběžném hodnocení vzorků, a to formou dvou informativních přehledů a seznamu uchovávaných vzorků, s uvedením jejich zdravotního stavu.

„V letech 1994 až 2012 bylo uživatelům poskytnuto celkem 5 249 vzorků. Nejvíce genovou banku využívají výzkumná a univerzitní pracoviště, která obdržela 4 262 vzorků, a dále praktičtí šlechtitelé bramboru se 607 vzorky. Vzorky jsou rovněž předávány na tematicky zaměřené výstavy a do muzejních expozic, jednalo se o 221 vzorků. Zájemci ze zahraničí si vyžádali 154 vzorků," doplnila Horáčková.

V posledních letech dochází k intenzivnímu využívání planých druhů bramboru uchovávaných v genové bance ve zkumavce k různým výzkumům. Důvodem jsou podle odborníků z VÚB například požadavky na změny technologických vlastností brambor.

Touha po zlepšení odolnosti brambor při skladování a zamezení šíření plísní vedou šlechtitele k hledání stále nových genetických zdrojů. Ovšem, kde tyto druhy najít? Vzhledem k poměrně jednostranné prošlechtěnosti kulturního druhu bramboru – bramboru obecného – bylo třeba obrátit pozornost k příbuzným, zpravidla planým druhům bramboru, kde lze předpokládat nalezení zdrojů požadovaných vlastností," vysvětlila Domkářová.

Dosud byl využíván ve šlechtění moderních odrůd relativně malý okruh planých druhů, které by mohly přinést vytouženou kvalitu.

Některé druhy křížit nelze

Materiály získané při křížení jsou vždy předány do genové banky k uchování a v současné době jsou využívány k výzkumu financovanému z prostředků na rozvoj VÚB. Materiály jsou rovněž odborně hodnoceny a současně připravovány pro další navazující projekty.

Mezidruhová hybridizace neboli křížení ale není jednoduchá záležitost. Je to náročný postup, který, jak vysvětlila Jaroslava Domkářová, je ovlivňován řadou faktorů, jako jsou ročník nebo intenzita kvetení. Některé druhy mezi sebou nejde křížit vůbec. Proto je velmi obtížné zvýšit počet mezidruhových „bramborových" kříženců klasickými postupy. Každý touto cestou získaný mezidruhový kříženec s prověřenými vlastnostmi je možno považovat za velmi cenný genetický zdroj využitelný v dalším šlechtění.

Genová banka je zdrojem pokusného materiálu pro aktuálně probíhající projekt pod označením NAZV, koordinátorem je univerzita v Českých  Budějovicích. Podstatou projektu je zmapování různého obsahu bílkovin – proteinů – v hlízách u planých druhů brambor, které jsou v genové bance k dispozici, a tyto zdroje následně využít při šlechtění a tvorbě typů brambor, které by měly vykazovat specifické vlastnosti.

„Ve VÚB je zajišťováno namnožení rostlin ve zkumavce, a to 23 planých druhů, pět kulturních druhů a jejich klonů a pět kontrolních odrůd. Proveden je převod do podmínek naživo a  rostliny jsou dopěstovány ve skleníku, ve vegetačních nádobách, tak aby bylo získáno dostatečné množství hlíz pro následné analýzy. Výzkum představuje nový trend ve využití rostlinné produkce, zajišťuje konkurenceschopnost s ostatními státy Evropské unie, kde výzkum v této oblasti probíhá, a částečně jsou již připraveny šlechtitelské programy na zvýšení obsahu proteinů v hlízách kulturního bramboru," popsala odborný postup Vendulka Horáčková.

Vybrané typy byly z genové banky bramboru poskytnuty například pro výzkumný program pod názvem Setrvalé zemědělství, kvalita zemědělské produkce, krajinné a přírodní zdroje, koordinátorem je Český zemědělský ústav v Praze.

Za účelem ověřování možností dalšího rozšíření odrůd pro speciální užití, které se vyznačují specifickými kulinárními vlastnostmi nebo zdraví prospěšnými účinky, byl z genové banky bramboru poskytnut soubor vybraných genotypů. Vytvořena byla pracovní kolekce odrůd, která byla využívána jako výchozí materiál pro založení polních pokusů na více lokalitách.

Pracovní kolekce sloužila rovněž k přípravě materiálu pro zkoumání laboratorní odolnosti proti plísni bramboru na rostlinách. Odolnost proti plísni byla hodnocena na polních neošetřených parcelách.

V rámci projektu NAZV QH se zkoumalo také využití brambor s barevnou dužninou jako alternativní plodiny se specifickou potravinářskou kvalitou. To vede podle Jaroslavy Domkářové k novému způsobu pěstování brambor a novým postupům šetrným k životnímu prostředí, které koordinuje VÚB.

Brambory jsou fialové i červené

Genová banka tedy slouží i jako zdroj netradičních odrůd s fialovou a červenou dužninou pro pěstování v ekologickém zemědělství. Prověřována je vhodnost odrůd z hlediska odolnosti plísni bramboru, ale také varných vlastností hlíz. Výsledky z ekologicky vedených pokusů jsou porovnávány s běžnou technologií pěstování.

Součástí genové banky je rovněž kolekce 140 odrůd vyšlechtěných v Česku v letech 1932 až 2013. Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi cenný materiál, je jeho bezpečné zachování jištěno uložením v kryobance bramboru, která byla vytvořena ve výzkumném ústavu v Praze-Ruzyni. Kryobanka slouží ke konzervaci vegetativních vrcholů bramboru a chmele. „Nejstarší české odrůdy jsou rovněž duplicitně uloženy v podmínkách in vitro, tedy ve zkumavce ve Velké Lomnici na Slovensku, v rámci reciproční spolupráce obou genových bank," zdůraznila Domkářová.

Kolekce genetických zdrojů bramboru je unikátním a nenahraditelným zdrojem genů a genových komplexů pro další genetické zlepšování biologického a hospodářského potenciálu nových odrůd, zároveň je také zárukou bezpečného uchování zajištěných vzorků bramboru pro budoucí generace.¨