Często to co piszę pojawia się spontanicznie i odzwierciedla to co aktualnie mnie zainteresowało. Przećwiczyłem już że to dobry sposób na poszerzenie mojej własnej wiedzy, więc specjalnie przed tym nie uciekam - może akurat kogoś też zainteresuje. Staram się by publikowane przeze mnie teksty były ciekawe ale i też wiarygodne, podparte źródłami zazwyczaj naukowymi ale pisane w sposób który nawet laika w temat wprowadzi.
Aktualnie na tapet wziąłem genetykę i sprawy związane z badaniem DNA winorośli. Temat tak szeroki i tak naukowy że długo się nosiłem z pomysłem by cokolwiek pisać żeby się nie zbłaźnić specjalnie bo na genetyce znam się ogólnie mówiąc mało. Ale warto szukać, warto czytać ...
Na początek żeby znaleźć wspólny język zacznę jednak od spraw trudnych by skończyć na jeszcze bardziej skomplikowanych ;). Poniżej kilka na szybko zaczerpniętych z Wikipedii przydatnych definicji, które nieco wprowadzą w temat.
Nazwa genom funkcjonuje zazwyczaj jako ogólny termin dla określenia kompletnego materiału genetycznego właściwego dla danego gatunku, podczas gdy genotyp odnosi się do materiału genetycznego (całego lub tylko genów) właściwego dla jakiegoś konkretnego, indywidualnego organizmu, osobnika. Organizmy w populacji, bądź ogólniej, należące do tego samego gatunku nie są genetycznie identyczne (z wyjątkiem klonów), różnią się wersjami genów (allelami). Jednak różni przedstawiciele tego samego gatunku mają tożsame genomy w tym sensie, że wszystkie te allele pełnią u nich tę samą funkcję i umiejscowione są w tym samym locus.
Po co w ogóle ten tekst ? Okazuje się że obecna technika poczyniła niesamowite postępy i wkracza z buta we wszystkie dziedziny życia, tak, tak, do naszego winnego ogródka też.
Co nam daje badanie DNA winorośli ? Ano daje wiele, ale po kolei ...
IDENTYFIKACJA ODMIAN
Badania genetyczne nie jest to już coś super niezwykłego. Można je przeprowadzić w różnych instytutach w Europie w Niemczech czy Francji, gdzie za już całkiem przystępną cenę (badanie DNA kosztuje ok. 130.-EUR) można sprawdzić co to za cudo nam rośnie pod domem.
Od jakiegoś czasu koledzy z forum winogrona.org publikują interesujące informacje w tej dziedzinie. Powiodła się nawet wspólna akcja przeprowadzenia badań kilku "podejrzanych" odmian o nie do końca znanym pochodzeniu.
Zweryfikowano m.in. popularną wśród winoogrodników odmianę pod roboczą nazwą "Hybryda z Karpicka". Została ona zidentyfikowana przez badaczy w instytucie jako Pinard (Kuhlmann 191-1).
Z kolei odmiana Dublański - nie został rozpoznana (brak odpowiadającego genotypu w bazie danych instytutu).
Kolejną wątpliwością był austriacki Blütenmuskateller - nie został on zidentyfikowany ale jego genotyp pokrywał się z próbkami Jutrzenki. I to odnośnie tej ostatniej jest ostatnio trochę medialnego szumu.
Ostatnie miesiące przyniosły trochę informacji dotyczącej naszej polskiej Jutrzenki.
W artykule "Parentage and origin of the grapevine cultivar ‘Jutrzenka’ based on SSR markers", (praca: Daniel Widz , Andrej Perko, Maryline Roques, Valérie Laucou, Stanko Vršič, Pavel Pavloušek, Thierry Lacombe, Franco Röckel) można przeczytać jak niżej:
Analiza DNA tej odmiany winorośli umożliwiła określenie jej profilu genetycznego na podstawie 22 markerów SSR. Analiza porównawcza profili SSR potwierdziła jej tożsamość z rosyjską odmianą Cwietoczny, co potwierdza wniosek, że Jutrzenka jest jej synonimem. Wykluczono też w badaniu jej zadeklarowanych rodziców: Villard Blanc i Pinot Blanc, oraz potwierdzono, że odmiana Cwietoczny pochodzi od Siewiernyj × Muskat à petits grains blancs, zgodnie z deklaracjami jego hodowców.
Jak się okazuje synonimem tej odmiany jest też popularny w Austrii Blutenmuskateller. Jak dla mnie fascynujące i mega intrygujące.
Czy gdzieś można znaleźć informacje z badań ? Tak, polecam stronę VIVC. To w zasadzie bardzo rozbudowana baza danych gdzie wprowadzane są na bieżąco informacje dotyczące parametrów odmian, ich pochodzenia (rodziców) a także informacje o genach odpornościowych (o nich trochę więcej poniżej). Badań sukcesywnie przybywa więc i informacji w bazie jest więcej w zasadzie z dnia na dzień.
NOWE ODMIANY
Tworzenie genotypów winorośli o wysokiej jakości cechach i odporności na patogeny jest obecnie priorytetowym zadaniem większości programów uprawowych winorośli na świecie. Znając geny odmian rodzicielskich winoogrodnicy starając się tak dobrać krzyżówki by uzyskać odmiany bardziej odporne a co za tym idzie atrakcyjniejsze uprawowo.
O tym jak naukowo można sprawdzić ten wpływ i jakie skutki ze sobą niesie przystępnie opisano na czeskim portalu "Réva vinná". Autorem jest Ivo Kotrle a całość artykułu znajdziecie pod linkiem „Odporność winorośli”.
Tak więc już bez przynudzania chętnych zapraszam do lektury oryginału a mniej chętnych (czytaj tych nie wychowanych na bajkach o kreciku) do mojego tłumaczenia zamieszczonego poniżej.
Odporne odmiany winorośli
(Artykuł: "Réva vinná", Ivo Kotrle "Rezistentní odrůdy révy vinné").
Kiedy ktoś mnie pyta o odporne odmiany winorośli, szczerze muszę odpowiedzieć, że do tej pory nie spotkałem się z żadną odporną odmianą, chociaż miałem okazję zobaczyć setki odmian winorośli i mieszańców.
Odporność oznacza trwałość, a obecne odmiany winorośli nie są w 100% odporne na szkodniki, grzyby i inne choroby.
W moim artykule postaram się przynajmniej częściowo wyjaśnić, jaka jest obecna sytuacja w zakresie odporności i hodowli w celu uzyskania odporności u winorośli. Po części dlatego, że skupię się tylko na dwóch najważniejszych chorobach grzybowych winorośli w naszych warunkach, czyli mączniaku rzekomym i mączniaku prawdziwym. Z góry przepraszam, że mój artykuł ma charakter wyłącznie laika i nie ma ambicji zawodowych, i proszę o wybaczenie wszelkich nieścisłości i błędów.
MĄCZNIAK RZEKOMY
Nazwa łacińska: Plasmopara viticola
Nazwa słowacka: Peronospóra viniča
Nazwa niemiecka: Falscher Mehltau an Weinrebe
Nazwa angielska: Downy mildew of grapevine
Mączniak rzekomy to choroba grzybowa, która rozprzestrzenia się głównie podczas deszczowej pogody, a liście muszą być zwilżone, aby infekcja mogła zaatakować i wniknąć do rośliny. Została prawdopodobnie sprowadzona do Europy z Ameryki Północnej w połowie XIX wieku.
Atakuje nadziemne części roślin, liście, pędy i kwiatostany. Co ciekawe, jagody wielkości ziarnka grochu są odporne na mączniaka rzekomego, ale atakuje je tylko wtedy, gdy grzybnia przerośnie przez pęknięcie łodygi, albo gdy zostanie uszkodzona. Jeśli jednak krzew winorośli ma uszkodzoną powierzchnię liści przez grzyba, odporność jagód nie jest wystarczająca, aby mogły one dojrzeć.
Bardzo szybko do ochrony przed mączniakiem rzekomym zaczęto stosować preparaty chemiczne, takie jak ciecz bordoska. Wkrótce odkryto również, że niektóre odmiany i gatunki winorośli są mniej podatne na mączniaka rzekomego (podobnie jak w przypadku innych chorób grzybowych i szkodników). Za tę zmniejszoną podatność, a nawet odporność, odpowiadają geny zawarte w genomie każdego gatunku lub odmiany winorośli.
Geny odporności na mączniaka rzekomego oznaczane są skrótem Rpv (skrót od Resistance Plasmopara viticola), w lutym 2022 roku opisano 31 z nich. Mają one różne pochodzenie, znajdują się na różnych chromosomach, a także różnią się objawami, czyli siłą działania. Co gorsza, jeden z nich, gen Rpv3, ma 8 różnych wariantów.
W poniższej tabeli wymieniam tylko kilka genów Rpv najczęściej używanych obecnie w hodowli
(Źródło: Pour une viticulture durable et de qualité : les résistances au coeur de la sélection variétale; Conférence de presse lundi 16 janvier 2017)
Niestety, jeden gen oporności może być bardzo skuteczny, ale jeśli jest tylko jeden, istnieje duże ryzyko, że choroba grzybicza ostatecznie przebije się przez oporność tego genu. Dlatego dobrze jest łączyć geny odporności, aby było ich więcej w genomie – proces ten nazywa się piramidowaniem genów oporności.
MĄCZNIAK PRAWDZIWY
Nazwa łacińska: Uncinula necator
Nazwa słowacka: Múčnatka viniča
Nazwa niemiecka: Echter Mehltau an Wein
Nazwa angielska: Powdery mildew of grapevine
Podobnie jak mączniak rzekomy, mączniak prawdziwy „przybył” z Ameryki Północnej w XIX wieku. Atakuje on również wszystkie nadziemne części winorośli; jagody zazwyczaj nie są atakowane przez mączniaka prawdziwego od fazy zmiękczenia.
W przeciwieństwie do mączniaka rzekomego, nie wymaga nawilżania, aby zaatakować; najlepiej radzi sobie w wyższych temperaturach (24–28°C) i wyższej wilgotności względnej (70–95%). Dlatego rozprzestrzenia się najintensywniej w lipcu. Niestety, preparaty chemiczne skuteczne przeciwko mączniakowi rzekomemu różnią się od tych stosowanych przeciwko mączniakowi prawdziwemu
(z wyjątkiem preparatów zawierających kombinację substancji czynnych).
Podobnie jak w przypadku mączniaka rzekomego, w genomie winorośli zidentyfikowano kilka genów odporności. Są one w skrócie określane jako Ren (Erisiphe necator) i Run (Uncinula necator).
Przedstawiam ich przegląd w poniższej tabeli (Źródło: Pour une viticulture durable et de qualité : les résistances au coeur de la sélection variétale; Conférence de presse lundi 16 janvier 2017)
Gen Ren3, prawdopodobnie pochodzący z północnoamerykańskich gatunków winorośli (opisany np. w odmianie Regent), bardzo często występuje w genotypach nowych odmian PIWI (z języka niemieckiego: pilzwiderstandsfähig - oznacza odmiany winorośli z podwyższoną odpornością na choroby na grzybowe). Niestety, zgodnie z wcześniejszymi obserwacjami, skuteczność tego genu w odporności na mączniaka prawdziwego nie jest na tyle duża, aby uniknąć stosowania preparatów chemicznych.
Gen Ren1, zidentyfikowany np. w odmianie Vitis vinifera Kiszmisz Watkan, jest bardziej skuteczny, ale jego zastosowanie w hodowli jest wciąż w fazie początkowej.
Całkowitą (kompletną) odporność na mączniaka prawdziwego zapewnia obecnie gen Run1, pochodzący z gatunku Muscadina rotundifolia (patrz gen odporności na mączniaka prawdziwego Rpv1, zlokalizowany na tym samym chromosomie 12). Dlatego gen ten jest obecnie w centrum uwagi hodowców, a pierwsze odmiany z tym genem zostały nawet zarejestrowane. We Francji są to białe odmiany winorośli Floreal i Voltis oraz czerwone Artaban i Vidoc. W swoim genomie posiadają geny odporności na mączniaka rzekomego Rpv1 i Rp3 oraz geny odporności na mączniaka prawdziwego Ren3 i Run1. Ta poligeniczna odporność zapewnia jak dotąd wysoką odporność na te dwie choroby grzybowe, więc odmiany te nie wymagają chemicznego zwalczania. Obecnie hodowcy starają się dodać inne geny odporności, zwłaszcza Rpv10 i Rpv12, a także Ren1, aby wzmocnić odporność, a przede wszystkim ułatwić długoterminowe zwalczanie chorób grzybowych. Na przykład, jeszcze nowsza francuska odmiana winorośli Coliris posiada geny odporności na mączniaka rzekomego Rpv3.1, Rpv10, Rpv1 oraz geny odporności na mączniaka prawdziwego Run1 i Ren3 (prawdopodobnie również Ren9, który znajduje się na tym samym chromosomie co Ren3).
Podjąłem próbę sporządzenia tabeli zawierającej przegląd odmian, w których wykryto geny odporności na mączniaka rzekomego i mączniaka prawdziwego. Odmiany podzielono na deserowe i przerobowe, a następnie posortowano alfabetycznie. Tabela nie jest kompletna i w żadnym wypadku nie będzie pozbawiona błędów. Nie uwzględnia ona niektórych nowych odmian stołowych (a raczej mieszańców), które nie zostały przebadane pod kątem obecności genów odporności na mączniaka rzekomego, ale nawet w nich można założyć obecność stosunkowo skutecznego genu Rpv12 na podstawie ich własnej oceny odporności na mączniaka rzekomego i pochodzenia. Jako przykład podam odmiany: Grand Prix, Krasawczik, Trojka, Sława Ukrainy, Krasa Bałok, Wiktoria, Szarada UA, Sfinks, Nikol, Rembo, Garold, Chornyj kristal, Bażena.
ODMIANY DESEROWE
WNIOSKI
Z mojego dotychczasowego doświadczenia wynika, że odmiany posiadające kombinację genów odporności na mączniaka rzekomego Rpv10 lub Rpv12 z genem Rpv3 nie wymagają chemicznego leczenia tej choroby grzybowej lub można je leczyć minimalną ilością zabiegów. Sam nie leczyłem ich przeciwko mączniakowi rzekomemu od 2010 roku. Oczywiście, przy silnej presji mączniaka rzekomego w deszczową pogodę możliwe jest, że te odmiany zostaną lekko zaatakowane, ale w moich warunkach, jak dotąd, żadne winogrona nie zostały uszkodzone przez mączniaka rzekomego. Ponadto, niedawno w Szwajcarii odkryto rasę mączniaka rzekomego, która może pokonać odporność pary genów Rpv12 i Rpv3, ale na szczęście nie radzi sobie jeszcze z odpornością wywołaną przez gen Rpv10. Na przykład w deszczowym roku 2020 odmiany winorośli Solaris i Cabernet Cortis (obie odmiany mają Rpv10 i Rpv3) zostały zaatakowane przez mączniaka rzekomego, ale tylko liście, podczas gdy odmiana Dublański z podobną kombinacją genów (ma tylko inny wariant Rpv3) nie została zaatakowana przez mączniaka. Nawet z tego doświadczenia można wnioskować, że nie wszystkie geny są jeszcze znane, a ich dokładny wpływ nie został określony.
Sytuacja z mączniakiem prawdziwym jest zupełnie inna, ponieważ żadna z obecnych odmian winorośli nie ma tak wysokiej odporności na tę chorobę grzybową, aby nie wymagała chemicznej ochrony (wyjątkiem są nowe odmiany winorośli z genem Run1, takie jak Floreal, Artaban, Coliris i inne). Moim zdaniem większe różnice występują między różnymi lokalizacjami i latami niż w zróżnicowanej odporności istniejących odmian. "Zielone prace" na krzewach przyczyniają się do zmniejszenia ryzyka ataków mączniaka prawdziwego, tj. zapewnienie przewiewności wzrostu (zwłaszcza w strefie winorośli), ponieważ zmniejsza to występowanie sprzyjających warunków do ataku. Na obszarach nieuprawiających winorośli presja mączniaka prawdziwego jest zazwyczaj słabsza, ale nawet tam nie można całkowicie wykluczyć ataków, dlatego zalecałbym co najmniej dwa zabiegi przeciwko mączniakowi prawdziwemu, pierwszy bezpośrednio po kwitnieniu i drugi po około 14 dniach.
Mam nadzieję, że ten amatorski wpis choć częściowo pomoże komuś wybrać odmianę winorośli, która nie będzie wymagała żadnej lub minimalnej pielęgnacji.
