Trešais drošības līmenis. Latvijas augu sēklu paraugus plāno uzglabāt Svalbārā 0
Teksts un foto: Uldis Graudiņš
Vairāk nekā 120 pasaules valstis savu sēklu paraugus glabā Norvēģijā, Svalbārā, mūžīgā sasaluma zonā klintī izveidotā glabātavā 120 metrus virs jūras līmeņa. “Arī Latvija veidos savai Kultūraugu sēklu bankai (gēnu bankai) trešo drošības līmeni un glabās sēklas Svalbārā,” teic Latvijas Ģenētisko resursu centra vadītājs, bioloģijas zinātņu doktors DAINIS RUŅĢIS.
Kad Latvija sāka rūpēties par kultūraugu ģenētisko resursu saglabāšanu?
Gēnu bankā pirmos paraugus ievietoja 1999. gadā. Līdz 2006. gadam gēnu banka atradās Bioloģijas institūtā. Patlaban tā atrodas Latvijas Valsts mežzinātnes institūta Silava telpās Salaspilī. Atrodamies Zemkopības ministrijas (ZM) un Ģenētisko resursu padomes pakļautībā.
Agrāk sēklu paraugus glabāja selekcijas institūtos, daļa no tiem bija N. Vavilova Viskrievijas augkopības institūtā Sanktpēterburgā. Padomju laikā ģenētiskos resursus glabāja tur. Pēc Latvijas kultūraugu gēnu bankas izveidošanas daļu paraugu atguvām. Salaspilī atrodas sēklu aktīvā un bāzes kolekcija. Drošības kolekcija atrodas Ziemeļvalstu gēnu bankā NordGen (The Nordic Genetic Resource Centre) Alnarpā, Zviedrijā, netālu no Malmes. NordGen mēs glabājam vien Latvijas izcelsmes šķirnes. Visvērtīgāko. Salaspilī atrodas arī selekcijas līnijas un savvaļā vākts materiāls. NordGen glabāšanas sistēma ir tāda pati kā mums. Pagaidām Svalbārā Latvijas sēklu nav. Latvijas Kultūraugu sēklu bankā atrodas ģenētiskie resursi, ko izmanto pārtikā un lauksaimniecībā. Citas valstis pie ģenētiskajiem resursiem pieskaita arī dekoratīvos augus. Pasaulē ir aptuveni 7000 augu sugu, tostarp 30 no tām tiek uzskatītas par pasaules barotājām. Tās pasaules ekonomikā dod vislielāko ieguldījumu. Savukārt 50% īpatsvaru no pieminētajām barotājām veido trīs galvenās sugas – kvieši, rīsi, kukurūza. Uz Latviju attiecas vien kvieši.
Aptuveni 20. gadsimta vidū Eiropa sāka runāt par ģenētiskajiem resursiem un to vākšanu. Ir jāpiemin Nikolajs Vavilovs – viņš viens no pirmajiem sāka runāt par kolekciju nepieciešamību jau 20. gs. divdesmitajos gados. N. Vavilovs savas dzīves laikā savāca ap 5000 šķirņu sēklas.
Ģenētisko resursu saglabāšanas veidi ir divi: in situ un ex situ. In situ – rezervātos, nacionālajos parkos, dabas liegumos; ex situ – lauka kolekcijās, in vitro, sēklu bankās vai krio (dziļā saldēšana) saglabāšana.
Gēnu banka un sēklu banka – ko nozīmē šie jēdzieni?
Gēnu banka plašā nozīmē ir jebkura ģenētiskā materiāla glabātava. Šaurākā nozīmē ar gēnu banku saprotam sēklu banku. Gēnu bankai ir trīs galvenās funkcijas: ilgstošā saglabāšana, izpēte un raksturošana, kā arī izsniegšana zinātnes, selekcijas vai mācību vajadzībām. Tā notiek bez maksas. Mēs esam maza gēnu banka – tāda, kur atrodas mazāk par 10 000 paraugu. Svalbārā atrodas sēklu glabātava, tā nav gēnu banka. Tas nozīmē – vien tā valsts, kas ir iedevusi Svalbāras glabātavā paraugus, var tos no tās saņemt. Citām valstīm šos paraugus neizsniedz. Svalbāras glabātavai ir sēklu glabātavas, nevis gēnu bankas funkcijas. Svalbāras glabātavā vēršas konkrētā valsts – ja nepieciešams, prasot savus konkrētos paraugus vai lūdzot tos ievietot.
Mums patlaban ir iecere ievietot Latvijas paraugus Svalbārā. Tā ir trešā drošības līmeņa glabātava. Latvijas sēklu pamatkolekcija atrodas šeit, Salaspilī, drošības kolekcija – Alnarpā. Mēs varētu Alnarpā atrodošos paraugus ievietot Svalbāras glabātavā. Tā ir visdrošākā glabātava pasaulē. Šo glabātavu neapdraud pat ledāju pilnīga izkušana un Pasaules okeāna līmeņa celšanās. Patlaban Svalbārā ir 890 000 paraugu (2017. gada novembra dati). Lai ievietotu sēklu paraugus Svalbāras glabātavā, prasība ir, ka tiem ir jābūt saglabātiem kādā citā vietā. Visas gēnu bankas iedala: globālajās, reģionālajās, sugu specifiskajās un nacionālajās gēnu bankās. Mēs esam nacionāla gēnu banka. Uz kaut ko lielāku nepretendējam.
Kādas ir Kultūraugu sēklu bankas funkcijas?
Latvijas Kultūraugu sēklu bankas funkcijas ir tieši tādas pašas kā pasaulē – saglabāšana, dokumentēšana un izplatīšana. Dokumentēšanai pases dati atrodas SESTO, tā ir Ziemeļvalstu gēnu bankas izveidotā datu bāze. Tad ir EURISCO datu bāze, kur mēs regulāri sūtām datus, tad vēl informācija par mūsu augiem atrodas sugu specifiskajās datu bāzēs. Ir arī vietējās datu bāzes, kas nav publiski pieejamas. Tās ir paredzētas darba atvieglošanai – paraugu nodošanai un pieņemšanai, deskriptoriem (raksturošanas un novērtēšanas deskriptori). Sugu specifiskajās datu bāzēs ir daudzas sugas. Tie vairs nav pases dati ar sugas nosaukumu, bet saimniecisko īpašību vai vizuāls paraugu novērtējums. Deskriptorus izstrādā un ģenētiskos resursus novērtē mūsu selekcijas institūtos.
Ļoti svarīgi, ka šī informācija ir pievienota paraugiem. Tas rosina paraugu izmantošanu. Deskriptori, piemēram, rāda izturību pret slimībām, ražību, izturību pret aukstumu, ziemājiem – salcietību. Ar selekciju veido jaunas šķirnes, izmantojot ģenētisko daudzveidību, kas atrodas gēnu bankās. Taču, ja par paraugiem nekas nav zināms, tas neko nedod. Selekcionāriem tad nav īpaši liela interese tos izmantot. Ja specifiskās īpašības ir aprakstītas, tad var atlasīt vajadzīgo, interesējošo, nevis izmēģināt, piemēram, visus miežu paraugus. Svarīgi ir aprakstīt šķirnes pēc deskriptoriem, lai veicinātu to izmantošanu. Mēs arī katram paraugam veidojam, var teikt, ģenētisko pasi, lai varētu to identificēt. Izmantojam DNS marķierus, izveidojam DNS pasi, kas ir unikāla konkrētam paraugam. Tādā veidā esam nodrošināti, ka mums nav dublikātu, ja kaut kas jauns ienāk. Varam noteikt arī to ģenētisko daudzveidību, kas ir selekcijas materiālā, cik liela radniecība šķirnei. Šo informāciju var izmantot selekcijā, atlasot mazāk līdzīgos sugu pārstāvjus, lai nesašaurinās ģenētiskā bāze jaunizveidotajām šķirnēm. Dažām vismazākajām sugām mums nav izveidotas metodikas. Visām galvenajām sugām ir izstrādāti protokoli un metodikas.
Kādas ir šābrīža aktualitātes?
Patlaban ir aktuāla in situ saglabāšana, tāpēc arī Latvijā sākam domāt par in situ saglabāšanu, kurā ietilpst kultūraugu savvaļas radinieku un savvaļā ražojošo sugu saglabāšana. Tas nozīmē saglabāšanu uz vietas mežā, pļavā, nevis gēnu bankā. Mēs lēnām virzāmies šajā virzienā.
Pasaulē visur liek uzsvaru arī uz vietējām šķirnēm, ko audzē zemnieku saimniecībās. Ir svarīgi saglabāt paraugu saldētavā, tomēr būtiska ir arī tā izmantošana. Tāpēc cenšamies rosināt vietējo šķirņu audzēšanu, jo tās ir pielāgojušās vietējiem apstākļiem. Daudzas modernās šķirnes nav veidotas Latvijā, bet intensīvajai lauksaimniecībai. Vietējās šķirnes audzēt ir grūtāk, nereti ir mazāka raža, tādējādi lauksaimniekiem nav tik liela interese par tām, tomēr tām ir citas īpašības, kas varētu tās padarīt pievilcīgākas. Piemēram, labāka piemērotība vietējiem apstākļiem. Selekcionāriem ir jāsadarbojas ar pārtikas produktu ražotājiem un lauksaimniekiem. Tas ir ļoti komplekss un nav viegli īstenojams uzdevums. Uz to mēs patlaban virzāmies.
Pagājušā gada augustā sākām pētīt savvaļas ogas. Melleņu ģinti – mellenes, zilenes, brūklenes. Mums ir jādomā, kā kultūraugu savvaļas radiniekus savākt, bet Latvijā šo tālo radinieku ir ļoti maz. Citviet pasaulē šajā ziņā ir vieglāk. Lopbarības zālaugiem mums ir diezgan daudz sugu, aromātiskie un ārstniecības augi, savvaļas ogas. Tie mums varētu būt savvaļas radinieki. Mums jau nav savvaļas graudaugu, bet citviet Eiropā ir. Lai mēs virzītos uz priekšu, nolēmām pētīt savvaļas melleņu ģinti. Nacionālajā botāniskajā dārzā izveidotas vairākas brūkleņu šķirnes. Par mellenēm pasaulē ir liela interese, īpaši ziemeļvalstīs. Tur cenšas tās pētīt, saprast, kā tās varētu lietot. Mēs jau vēl esam bagāti un laimīgi, jo drīkstam iet savā mežā un lasīt ogas, ko vēlamies.
Kas notiek ar sēklām, kad tās saņemat glabāšanai? Kādos apstākļos tās glabājat?
Mums ir jāglabā 18 000 sēklu, no tām 10 000 sēklu parasti ir bāzes kolekcijā. 2000 sēklu sūtām uz drošības kolekciju. Latvijas Kultūraugu sēklu bankā patlaban ir ap 2000 paraugu. No tiem – gandrīz 200 šķirņu, pārējais – vai nu savvaļā vākts materiāls, vai selekcijas materiāls. Tas viss atrodas šeit. Mums ir vien Latvijas izcelsmes sēklas.
Visām gēnu bankām ir kopējie standarti. Mums, protams, papildus ir vēl daudzas instrukcijas. Kad sēklas saņemam, mēs tām dodam numuru un liekam žāvētavā – mazā hermētiski noslēgtā telpā, kur ir samazināts gaisa mitrums. Tas ir nepieciešams, lai tās vēlāk varētu likt saldētavās. Telpā ir 10–12% mitrums. Šādos apstākļos sēklas divu trīs mēnešu laikā var izžāvēt līdz aptuveni 4–7% mitruma. Kad sēklas ir izžuvušas, pārbaudām to mitrumu ar mitruma analizatoru. Tas paredzēts mitruma daudzuma izmērīšanai, nosakot svara izmaiņas, paraugu karsējot. Kad ir noteikts mitrums un secināts, ka viss ir kārtībā, sēklas hermētiski iepako, katram paraugam izdrukā etiķeti. Vēl izžāvētajām sēklām nosaka 1000 graudu masu un tad pako tās alumīnija folijas maisiņos. Tos aizkausē un liek saldētavās, kur var ilgstoši glabāt mīnus 18–20 grādu temperatūrā. Patlaban diezgan daudz gēnu banku ir pārgājušas uz folijas maisiņiem. Paraugus var glabāt arī stikla burkās.
Bāzes kolekciju faktiski neaiztiek. Aktīvo kolekciju regulāri monitorē. Mums ir svarīgi saglabāt derīgas sēklas, tāpēc ik pa laikam pārbaudām to dīgtspēju. Tad izmantojam aktīvo kolekciju. Aktīvo kolekciju izmanto arī tad, ja ir pieprasījums selekcijas vai zinātnes vajadzībām. Ja kādam vajag sēklas, dodam no aktīvās kolekcijas, ar kurām darbojamies.
Dīgtspēju nosaka ik pēc 5–10 gadiem. Ja tā sasniegusi kritisko līmeni, tad sēklu paraugu atjauno. Pasaulē lielā mērogā ilgstošu saglabāšanu aukstumā gēnu bankās sāka 20. gadsimta septiņdesmitajos gados. Vācijā miežu šķirnes paraugs saldētavā saglabāja dīgtspēju 40 gadu. Tas ir atkarīgs no sugas un šķirnes. Mums vēl nav 20 gadu, nevaram žēloties, mums vēl viss ir kārtībā. Cik esam pārbaudījuši, nopietnu problēmu nav bijis.
Vairāk lasiet žurnālā Agro Tops
