logo CVRV
Centrum výskumu rastlinnej výroby - Výskumno-šľachtiteľská stanica Vígľaš-Pstruša

962 12 Detva
e-mail: ruckschloss@vurv.sk
 
 


Quo vadis šľachtenie pšenice?

Šľachtenie rastlín, ako cieľavedomá ľudská činnosť, má ušľachtilý cieľ - zlepšovať hospodárske využitie jednotlivých rastlinných druhov v záujme zabezpečenia výživy zdravia a ostatných narastajúcich potrieb človeka. Zložitosť a náročnosť šľachtiteľskej práce spočíva v tom, že predstavuje syntézu výsledkov početných vedných disciplín, o ktoré sa pri tvorbe novej odrody musí šľachtiteľ opierať.

Zároveň každý šľachtiteľ musí byť tak trochu vizionár, pretože vyšľachtenie odrody, pokiaľ má šťastnú ruku, trvá "len" 10-11 rokov. Teda už pri výbere partnerov do kríženia musí si uvedomiť, aká bude spoločenská potreba o 10 rokov.

"Klasická" odroda ozimnej pšenice Ilona

Odroda pšenice Heroldo sa vyznačuje bielym zrnom bez farbiva

Pred pár rokmi sme si boli ujasniť naše vízie u prof. Ing. Zdenky Muchovej, CSc. na Slovenskej poľnohospodárskej univerzite v Nitre na Fakulte biotechnológie a potravinárstva. "Priemernú pšenicu už dnes dokážu šľachtiteľské stanice na celom svete doslova vyrábať na bežiacom páse, no budúcnosť bude potrebovať odrody s určitou nadhodnotou a preto bude nutné diverzifikovať smery šľachtenia a prispôsobiť odrody viac požiadavkam trhu, poprípade jednotlivým smerom výroby", boli slová fundovaného odborníka. A tak sme na CVRV Piešťany, Výskumno - šľachtiteľskej stanici vo Vígľaši - Pstruši začali diverzifikovať šľachtenie - šľachtenie, ktoré bude využívať najnovšie poznatky vedy a bude absorbovať požiadavky spotrebiteľov na pridanú hodnotu odrody.

Šľachtiteľ pšenice pracuje s genómom asi 5-krát väčším ako je genóm človeka a 40-krát väčším ako genóm ryže. Pri kombinácii iba 6 génov musí rozsah populácie, s ktorou pracuje predstavovať desaťtisíce jedincov, ktoré musíme spoznať a z nich nežiadúce vylúčiť alebo pozitívne vybrať. Každý rok si tak šľachtiteľ "potyká" a dôverne sa spozná s nesmiernym množstvom materiálu, ktorý musí vyhodnotiť na základe poznania a syntézy početných vedných disciplín.

Na našej šľachtiteľskej stanici sme si vytýčili viac šľachtiteľských cieľov: Úroda zrna, skorosť, suchovzdornosť, zimuvzdornosť zdravotný stav, tvorba odrody vhodnej pre ekologické pestovanie, tvrdosť zrna najmä s ohľadom na kŕmnu kvalitu, tvorba špaldovej pšenice s novými vlastnosťami, tvorba kvalitnej chlebopekárskej pšenice, tvorba odrody s priaznivými vlastnosťami pre výrobu keksov a tvorba kŕmnej pšenice.
Ďalej pracujeme na materiáloch so zvýšenou produktivitou klasu, tzv. MRS, popr. systém TP.

Zvýšený počet zŕn v klase (MRS)

Jedným zo smerov šľachtenia, ktorý chcem v tomto článku priblížiť je tvorba tzv. farebných pšeníc. Nedávne výskumy zaoberajúce sa sledovaním zloženia zrna netradične sfarbených genotypov pšenice potvrdili zvýšenú prítomnosť biologicky aktívnych látok patriacich do skupiny tzv. antokyánov. Antokyány sú zložky flavonoidov rozpustné vo vode, ktoré dávajú zrnu charakteristické modré, červené alebo purpurové zafarbenie. Lokalizované sú hlavne v perikarpe (červené a purpurové genotypy), alebo v aleurónovej vrstve (modré genotypy) zrna. Výskum potvrdil, že konzumácia celého zrna purpurovej pšenice pomáha znižovať riziko kardiovaskulárnych chorôb, ischemické poruchy, diabetes II typu, poruchy metabolizmu a rakovinu hrubého čreva, nakoľko okrem vlákniny obsahuje aj vitamíny, minerálne látky a fenolické zložky, ako sú fenolové kyseliny, kondenzované taníny, kumaríny a flavonoidy, ku ktorým sa zaraďujú aj antokyány. Antokyány dávajú zrnu charakteristické modré, červené alebo purpurové zafarbenie. Obsah antokyánov v modro sfarbených genotypoch kolíše v rozsahu 106-153 µg.g-1, kým v červených a purpurových genotypoch od 13 do 139 µg.g-1.

Jeden z "vonkajších" prejavov farebnej pšenice

Zrno modrej pšenice

Purpurová pšenica s vysokým obsahom antioxidantov

Ako antioxidant možno z chemického hľadiska označiť každú látku, ktorá zabráni oxidácii inej zlúčeniny reaktívnym metabolitom (oxidantom) tým, že sa sama oxiduje. V potravinách spočíva úloha antioxidantov v tom, že ich chránia pred znehodnotením spôsobeným oxidáciou, ktorá sa prejavuje žlknutím prítomných tukov a ďalších ľahko sa oxidujúcich zložiek potravín. Prírodné antioxidanty napriek často obmedzenému použitiu nachádzajú stále väčšie využitie. Značný záujem vyvolávajú vďaka svojím potenciálnym nutričným a terapeutickým účinkom. Podľa niektorých autorov purpurová pšenica obsahuje ortofenoly, ktoré ničia rakovinové bunky.

Vo svete sa začínajú objavovať prvé lastovičky farebných pšeníc - sú to zväčša jarné pšenice, popr. pšenice s veľmi nízkou zimuvzdornosťou a tiež s nižšou produktivitou.
Na našej stanici sme sa začali zaoberať tvorbou farebných pšeníc vďaka materiálu získanému od najväčšieho barda šľachtenia Ing. Petra Martíneka, CSc. zo Zemědelského výskumného ústavu v Kroměříži. Prvé kríženia sme uskutočnili v r. 2003. Materiál ziskaný v šľachtiteľskom procese sme testovali /pre získanie pravdivosti niektorých literárnych prehľadov/ na ÚKSUPe vo Vígľaši na nosniciach. Cieľom pokusu bolo overiť vplyv novošľachtenca pšenice letnej f. ozimnej s purpurovou farbou zrna zapracovaného do kompletnej kŕmnej zmesi pre vysokoprodukčné nosnice, na parametre úžitkovosti a kvalitu vajec, v porovnaní s kontrolnou skupinou, ktorá bola kŕmená kompletnou kŕmnou zmesou rovnakého surovinového zloženia, namiesto purpurovej pšenice, tu však bola zapracovaná klasická pšenica. Boli sledované dva súbory nosníc po dobu 11 mesiacov.

Výsledky pokusu možno zhrnúť do nasledovných bodov:

  1. Nosnice kŕmené purpurovou pšenicou dosiahli na konci pokusu vyššiu priemernú živú hmotnosť ako nosnice kŕmené klasickou pšenicou o 6,22 %.
  2. Priemernú znášku na jednu nosnicu sme zaznamenali vyššiu v skupine s purpurovou pšenicou, kde nosnice vyprodukovali v priemere 304,25 kusov a 18,780 kg vajec. Rozdiel v porovnaní so skupinou kŕmenou klasickou pšenicou bol 3,43 % a 3,59 %.
  3. Priemernú spotrebu krmiva na jeden kŕmny deň sme zaznamenali nižšiu v skupine s purpurovou pšenicou o 0,96 %. Priemerná spotreba krmiva na jedno vajce ako aj na jeden kilogram vajec bola nižšia v skupine s purpurovou pšenicou o 2,38 % a o 2,46 %.
  4. Vo farbe žĺtka boli rozdiely zanedbateľné.
  5. Za celé pokusné obdobie sme zaznamenali v skupine s purpurovou pšenicou nižšiu spotrebu krmiva na jedno vajce o 2,38 % a na jeden kilogram vajec o 2,46 % ako v skupine kŕmenej klasickou pšenicou.

Z výsledkov biologickej skúšky vyplýva, že zaradením ozimnej pšenice s purpurovým zafarbením zrna do kŕmnej zmesi vysokoprodukčných nosníc sa zlepšili parametre znášky so súčasným znížením spotreby kŕmnych zmesí na jednotku produkcie. Z pozorovania bolo zistené, že zvýšené parametre úžitkovosti boli prejavom zlepšeného zdravotného stavu nosníc kŕmených purpurovou pšenicou. Toto nám potvrdilo tvrdenia vedcov o priaznivom stave antioxidantov vo farebných pšeniciach na zdravotný stav.

Ako už bolo spomenuté, prvé kombinácie boli robené na báze purpurových pšeníc. V súčasnom období v snahe zvýšiť obsah biologicky aktívnych látok v zrne sú vytvorené krížence modrej pšenice s purpurovou pšenicou. Problém farebných pšeníc je v tom, že biologicky aktívne látky sú umiestnené v obalových vrstvách pšenice a endosperm je biely. Teda múka z týchto pšeníc je biela, bez biologicky aktívnych látok. Preto pokiaľ ide o využitie celého zrna prekrižujeme vytvorený materiál s pšenicou, ktorá má žltý endosperm (ako napr. slovenská odroda Bona Dea a pod.) za účelom získania farebných obalových vrstiev a žltého endospermu.

Predpoklad využitia farebných pšeníc je vo výrobe celozrnných pečív, poprípade obalové vrstvy by boli dodávané ako fortifikanty do mliečnych produktov (jogurty...), kde bude využitá nielen priaznivá zložka farbív ale aj vysoký obsah vlákniny. Ďalej je veľký záujem o farebné pšenice pri výrobe extrudovaných obilných výrobkov, pufovaných chlebíkov a pod.

Ďalším menej tradičným smerom šľachtenia je na Výskumno-šľachtiteľskej stanici Vígľaš - Pstruša zvyšovanie produktivity klasu prostredníctvom zmenenej morfologickej štruktúry klasu vyznačujúcej sa väčším počtom kláskov vyrastajúcich z jednotlivých nódov klasového vretena, ktorý je označený názvom viacradý klas (multirow spike - MRS).

Ďalšou možnou cestou je čínsky materiál s väčším počtom zárodkov v kvietku (three pistils mutant - TP-mutant) kde sa môžu vytvárať až tri plodné zrná v kvietku. Aj tento základný materiál pochádza od Ing.Petra Martíneka, CSc. Zatiaľ je šľachtenie týmto smerom náročné, pretože pri vysokom počte zŕn v klase nastupujú v zvýšenej miere klasové choroby a tiež sa znižuje HTZ. Cesta zvyšovania úrody cez počet klasov má svoje hranice a tak ostáva iba jediná cesta - zvyšovať produktivitu klasu. Podarí sa nám to?

Vystavené 27 4.2011

Autori textu: Ing. Ľubomír Rückschloss; Ing. Andrea Hanková, PhD.; Ing. Daniela Valčuhová