Skąd się biorą nowe odmiany jabłek? - Ogród Botaniczny Uniwersytetu Warszawskiego

Skąd się biorą nowe odmiany jabłek?

Czy kiedykolwiek zastanawialiście się skąd mamy tyle odmian jabłek, gruszek czy truskawek?  A skąd te rozmaite rośliny w ogródkach – niby świerki albo tuje, a jedne mają żółte inne srebrzyste liście, jedne się płożą, inne są kuliste lub kolumnowe?  Czyżby to były inne gatunki?  Nie, to w większości błędy natury skwapliwie wykorzystywane przez człowieka.  

Człowiek nauczył się uprawiać rośliny już wiele tysięcy lat temu.  Stało się to dzięki udomowieniu pewnych dzikich gatunków.  Jednak dzikie formy nie zawsze w pełni odpowiadały oczekiwaniom uprawiających je ludzi.  Dawały za małe plony, rosły zbyt wolno lub za rzadko owocowały.  Czasem jednak wśród uprawianych roślin spontanicznie pojawiały się osobniki, które posiadały cechy warte upowszechnienia np. dawały znacznie większe owoce.  Czasem też gatunki dawały się krzyżować między sobą a uzyskane tą drogą potomstwo odznaczało się znacznie lepszymi, z punktu widzenia rolnika, cechami.  Tak pojawiły się odmiany uprawne – obecnie często zwane kultywarami – od łacińskiego ‘cultus varietas’.  

Wraz z gatunkami, które dawały pożywienie lub ubierały w otoczeniu człowieka pojawiły się także rośliny, których zadaniem było upiększanie ludzkich siedzib – rośliny ozdobne.  W ich przypadku także zaczęto znajdować lub celowo tworzyć odmiany uprawne – np. takie o pełnych kwiatach lub o nietypowym pokroju.

Igła w stogu siana

Jak powstają takie odmiany?  Jest na to kilka sposobów.  Tutaj opiszemy ten proces na podstawie gatunków drzew.  Wiadomo, że osoby zajmujące się szkółkarstwem rocznie wysiewają setki tysięcy nasion rozmaitych gatunków.  Na pozór wszystkie nasionka są jednakowa – faktycznie jednak różnią się znacznie pod względem zawartego w nich materiału genetycznego.  Zawdzięczają to pochodzeniu od różnych rodziców oraz temu, że powstanie każdego z nich poprzedza powstanie komórek rozrodczych – gamet, które powstają na drodze specjalnego podziału komórek w osobnikach rodzicielskich – tzw. podziału mejotycznego.  Wszystko składa się na to, że uzyskane siewki mogą mieć różny wygląd – np. wśród setek siewek o zielonych liściach trafić mogą się takie, które będą miały liście czerwone – to właśnie mogą być owe nowe odmiany.  Jeśli taka siewka zostanie dostrzeżona przez wprawne oko szkółkarza i przeżyje, może z niej wyrosnąć drzewo posiadające cechy inne niż gatunek, z którego się wywodzi.   Oczywiście pożądaną z punktu widzenia człowieka cechą może być nie tylko kolor liści – równie ciekawe mogą być odmiany o nietypowym kształcie (czyli – pokroju).  Wszyscy znamy płaczące wierzby czy kolumnowe topole – to właśnie kultywary o dość starym rodowodzie.

Wprawne oko i ostry nóż

Odmiany uprawne można znajdować także w inny sposób.  Zdarza się czasem, że na normalnie wykształconym osobniku pojawia się pęd o niezwykłych cechach (np. posiadający nienaturalnie wąskie liście).  Dzieje się tak w wyniku mutacji powstałej spontanicznie w jakiejś komórce, która daje potem początek całemu pędowi.  Jeśli taki zmieniony pęd posiada cechy, które z jakichś przyczyn chcemy zachować musimy zacząć go rozmnażać.  Nie jest to jednak zwykle proste, ponieważ rośliny uzyskane z nasion z takiego pędu (pod warunkiem oczywiście, że w ogóle wytworzy on nasiona!) zwykle nie powtarzają interesującej nas cechy.  Cóż więc począć ma ogrodnik, któremu bardzo spodobał się, dajmy na to, jawor o pstrokatych liściach.  Rad może być kilka.   Po pierwsze można go sadzonkować, to znaczy próbować ukorzeniać pędy.  Nie zawsze się to jednak udaje, ponieważ odmiany powstałe z mutacji pączkowych nie są zbyt silne – pęd o zmienionej barwie liści lub zredukowanej blaszce liściowej znacznie słabiej asymiluje, a przez to słabiej rośnie. 

Metodą, która daje znacznie lepsze efekty jest szczepienie.  Polega ono na połączeniu systemu korzeniowego jednej rośliny (podkładka) z pędem rośliny na której nam zależy (zraz lub zrzez szlachetny).  Oba te elementy, po zrośnięciu, tworzą nową roślinę o silnym, już rozwiniętym systemie korzeniowym i cechach pędu, na których nam zależy.  Jako podkładki używa się zwykle rośliny gatunku, od którego pochodzi odmiana.

Pędzelek w ręku, czyli zabawa w pszczółkę

Jeszcze inna metoda może być stosowana w przypadku roślin zielnych (czyli niezdrewniałych).  Polega ona na krzyżowym zapyleniu.  Ogrodnik przenosi pyłek z jednego wyselekcjonowanego osobnika na znamię innego.  Po zawiązaniu nasion zbiera się je i wysiewa, aby sprawdzić, czy potomstwo posiada cechy, na których nam zależy.  Tym sposobem można krzyżować nie tylko już istniejące odmiany jednego gatunku ale również tworzyć mieszańce międzygatunkowe lub międzyrodzajowe (szczególnie wiele jest ich wśród uprawianych w szklarniach storczyków). 

Gen na duże pomidory

Metody opisane powyżej są już stosowane od dawna i powszechnie przyjęte w ogrodnictwie, jednak wraz z rozwojem takich nauk biologicznych jak biochemia i genetyka okazało się, że tworzyć nowe odmiany można jeszcze na inne sposoby.  Nie zawsze to co chcemy uzyskać to rośliny o określonym kolorze czy pokroju.  Czasem zależy nam, aby jakiś gatunek np. w swych owocach produkował pewną potrzebną substancję, którą trudno wytworzyć w laboratorium.  Okazuje się, że jest możliwe zmuszenie do tego roślin.  Załóżmy, że substancja ta jest już wytwarzana w owocach jakieś rośliny – cóż jednak począć, jeśli owocki te mają masę zaledwie kilku gramów i w dodatku roślina nie daje się uprawiać w ogrodzie? 

Skrzyżować ją z gatunkiem już uprawianym?  Nie zawsze się to udaje, a nawet jeśli się to uda – mieszańce zwykle bywają bezpłodne.  W takich przypadkach pozostaje genetyka.  Pierwszy etap polega na poszukiwaniu genu (lub genów), który koduje poszukiwaną przez nas substancję.  Jeśli się to uda, można próbować przystąpić do drugiego etapy prób – transformacji roślin.  Na czym to polega?  Ano trzeba wprowadzić ten gen do komórek rośliny, którą wybraliśmy jako biorcę (załóżmy, że będzie nią pomidor). 

Trzeba jednak zrobić to tak umiejętnie, aby gen ten zaczął działać w taki sam sposób jak w roślinie macierzystej.  Oczywiście genetycy mają tu swoje sztuczki – nie będziemy tego jednak bardzo dokładnie opisywać, bo proces jest dość skomplikowany.  Dość jednak, że takie manipulacje czasem się udają.  Czasem,  bo nie zawsze gen, którym się zajmujemy znajdzie się w tym miejscu co trzeba, a nawet jeśli tak się stanie to może się zdarzyć, że i tak nie zadziała, ponieważ wymaga istnienia i działania jakiś innych genów, o których nie wiedzieliśmy.  

Wiemy już jak powstają kultywary, ale jak je się nazywa? 

Jest to sprawa dość skomplikowana i uregulowana „Międzynarodowym Kodeksem Nomenklatury Roślin Uprawnych”.  Nowo postała odmiana musi być poprawnie zarejestrowana, a nazwę odmiany (w języku nowożytnym, wyjątek stanowią odmiany uzyskane przed 1959 r.) dodaje się do łacińskiej nazwy gatunku umieszczając ją w pojedynczym cudzysłowie np.: Rudbeckia fulvida ‘Goldsturm’.  Czasem nie znamy gatunku od którego pochodzi dana odmiana, wtedy używa się wyłącznie nazwy rodzajowej np. Rosa ‘Belle Epoque’.

Naszym rozmówcą jest dyrektor Ogrodu Botanicznego UW, prof. dr hab. Marcin Zych – biolog, badacz ewolucjonista, etnobotanik, od lat zajmujący się skomplikowanymi relacjami roślin z zapylaczami. Więcej →

Ogród Botaniczny
Uniwersytetu Warszawskiego
Zielona oaza w sercu wielkiego miasta!

Zapraszamy do
czterech szklarni Ogrodu,
które w sezonie zimowym są dostępne
w weekendy i święta w godzinach 11.00 – 16.00 (kasy są czynne do 15.20)


W każdą sobotę i niedzielę o godz. 13.00
zapraszamy na
spacery z edukatorami!

Szklarnie
Las tropikalny w centrum Warszawy

SZKLARNIE są dostępne
w weekendy i święta
w godzinach 11.00 – 16.00 (ostatnie wejście o 15.20)

Bilety są dostępne na miejscu, w kasach do 15.20
oraz na stronie kupbilet.pl

Zajęcia z edukatorami
dla grup zorganizowanych
Zapisy → wycieczki.ogrod@uw.edu.pl

Magiczny Botaniczny
Czarujący zimowy Ogród Lumagica

To już piąta edycja wystawy iluminacji
w Ogrodzie Botanicznym UW.

Zapraszamy!

Wystawa jest czynna codziennie
(oprócz śród)w godz. 16.00 – 21.00
z wyjątkiem 24 i 31 grudnia.

Bilety są dostępne na miejscu
oraz na stronie lumagica.pl
Realizowane projekty z Funduszy Europejskich

Używamy plików cookie, aby poprawić komfort korzystania z naszej witryny. Przeglądając tę stronę, zgadzasz się na używanie przez nas plików cookie.

Więcej Akceptuję