Česká technologická platforma rostlinných biotechnologií - Výzvy a potenciály šlechtění pěnišníků a nová česká odrůda ‘Děvín’

Kategorie: Zajímavosti Zveřejněno: 9. září 2021

Rod Rhododendron L. (pěnišník) patří mezi jeden z druhově nejbohatších v rostlinné říši. Již tento vysoký stupeň přírodní diverzity je pro šlechtitele první dobrou zprávou, protože všechny planě rostoucí taxony pěnišníků (více jak 1200) jsou potenciálním zdrojem genetické variability využitelné i pro záměrná křížení.

Tou druhou je pak schopnost většiny pěnišníků se zcela přirozeně a v určitých případech i ochotně se mezi sebou křížit (toto platí zpravidla pro druhy, které si nejsou příliš evolučně vzdálené). Některé přírodní hybridy nacházíme již přímo na původních lokalitách s výskytem rodičovských druhů. Jedním z primárních úkolů člověka - šlechtitele je snažit se překonávat mezidruhové bariéry tak, aby mohla být v co nejvyšší možné míře využita již existující variabilita ve šlechtění s cílem získat co nejodolnější genotypy pro určité podmínky. Vzhledem k široké druhové diverzitě pěnišníků zde najdeme z hlediska jejich schopnosti hybridizace kompletní spektrum od plně křížitelných druhů, přes druhy křížitelné jen částečně a za určitých podmínek, po druhy konvenčním způsobem zpravidla nekřížitelné. V neúspěšných hybridizacích se mohou v různé míře uplatňovat reprodukční bariéry vedoucí k selhání vzniku či vývoje kříženců na kterémkoliv stupni – od opylení, přes oplození, vznik a vývoj embryí i endospermu v semenech, klíčivost semen, životaschopnost semenáčů až po pohlavní sterilitu kříženců v jednom nebo v obou pohlavích. Obecně bývají tedy úspěšnější křížení příbuznějších si druhů uvnitř vyšších taxonomických jednotek v rámci rodu – tj. v rámci jednotlivých sekcí, případně podrodů. Naopak čím jsou si druhy vzdáleněji příbuzné (jejich fylogenetická vzdálenost vzrůstá), tím bývá získání mezidruhových kříženců obtížnější. Vzdálené hybridizace však mohou přinést zcela nové kombinace genů a potažmo vlastnosti rostlin (tedy např. i kombinovanou odolnost k vícenásobnému stresu), které mohou rozšířit či stabilizovat možnosti pěstování pěnišníků. Je pravděpodobné, že díky moderním poznatkům a technologiím se možnosti šlechtění založeného na hybridizaci vzdálených genotypů budou nadále rozšiřovat.

Problematika a směry ve šlechtění pěnišníků jsou četné a navýsost různorodé, stejně jako počet geneticky částečně vzájemně izolovaných skupin pěnišníků (různé podrody a sekce stálezelených rododendronů, rojovníků, opadavých nebo poloopadavých azalek apod.). Šance na úspěch roste v cíleném křížení těch nejlepších genotypů, které je však nutné pro vybraný účel dobře vybrat, a to ze dvou hledisek: (i.) jednak z pohledu genetického (tedy jejich rodokmenu) a (ii.) také z pohledu jejich fertility a vzájemné kompatibility rodičů. Hybridní rostliny mohou (ale nemusí) mít sníženou fertilitu nebo mohou být zcela sterilní v jednom nebo v obou pohlavích, proto bývá efektivní do křížení primárně zařazovat z tohoto pohledu již osvědčené jedince. Některé genotypy fungují velmi dobře na mateřských, jiné zase na otcovských, další třeba na obou těchto pozicích, některé mají zase schopnost úspěšně vstupovat do vzdálených hybridizací atp. (jen stěží bude mít všechny potřebné vlastnosti jediný genotyp). Rodičovské pozice konkrétních genotypů zohledňujeme v křížení někdy i podle šlechtitelsky primárně cíleného znaku. Důležitým aspektem využitelným i v křížení pěnišníků je i existence polyploidie. Setkáváme se s ní často a zcela přirozeně jak u některých planých druhů pěnišníků i ve volné přírodě (autopolyploidy), tak i u některých hybridních odrůd v kultuře (převážně allopolyploidy). Schopnost křížení mezi různými ploidními úrovněmi však bývá většinou omezená. V neposlední řadě stojí za zmínku nutnost postupné efektivní a včasné selekce rostlin pěstovaných s určitým šlechtitelským záměrem – především tedy soustavná kombinace tzv. pozitivního a negativního výběru. Vedle obecných požadavků (např. dobrý zdravotní stav) jsou selekční kritéria a metody zpravidla vybírány podle konkrétního šlechtitelského cíle.

Dědičnost mnoha znaků (vlastností) je mnohdy velice složitá a není dosud uspokojivě vysvětlena ani u těch fenotypově zcela klíčových. V některých případech se zde může pravděpodobně odrazit i složitý hybridní původ kulturních odrůd. Příkladem takového znaku může být opadavost či vytrvalost olistění u kříženců pěnišníků, které získáme ze vzdálených hybridizací (procento úspěšnosti takových křížení je však celkově nízké). Například v pokusech při křížení různých genotypů velkolistých stálezelených pěnišníků (diploidní matky) se zcela opadavým druhem Rhododendron molle (diploidní otec; obr. 1) dostaneme zpravidla v některých případech buď jen opadavé potomstvo blížící se svým fenotypem olistění otci (obr. 2), nebo v jiných kombinacích naopak jen stálezelené semenáče připomínající charakterem listů matečnou rostlinu (obr. 3). V případech, kde jeden z rodičů má vyšší ploidní úroveň, bývá mezi potomstvem dědičnost určitého znaku (zde např. charakter olistění) většinou ovlivněna právě ve prospěch jedince s vyšší ploidií díky převažujícímu množství DNA (tzv. dosage effect), např. v kříženích typu stálezelený diploid (matka) × opadavý tetraploid (otec) bývá F1 potomstvo povětšinou opadavé.

Jednou z běžných obtíží pro realizaci plánovaného křížení může být i rozdílné načasování květní fenologie mezi rodiči. Přičemž i v případě hybridizací mezi rodiči s rozdílnou fenologií lze očekávat nové kombinace genů a cennou variabilitu. Na jednom stanovišti mohou jednotlivé genotypy kvést v naprosto odlišném období během roku: u nás v rozpětí březen – červenec (remontantní odrůdy sice mohou na podzim opakovat kvetení, ale venku semena již nestihnou dozrát). Za normálních podmínek tak mezi nimi nemůže ani teoreticky dojít k jejich vzájemné hybridizaci, což však nemusí pro stejné genotypy platit univerzálně (např. v geograficky jiných regionech, nebo částečně i v různých sezónách, se jejich doba kvetení může mírně lišit). Tyto překážky lze však mnohdy obejít jednak uchováváním pylu (pak je ale v kombinaci určena pozice otce, tzn. zpravidla ranější genotyp) nebo také cílenými pěstitelskými technikami ovlivňujícími dobu kvetení rodičovských rostlin. Z novějších českých stálezelených velkolistých odrůd vznikly metodou křížení dvou fenologicky vzdálených rodičů např. ‘Bouzov’ (rodičovská kombinace - R. calophytum × ‘Arnošt Silva Tarouca’), ‘Libín’ (‘Hachmann´s Mercator’ × ‘Genoveva’; obr. 4), ‘Loket’ (R. strigillosum × ‘Arnošt Silva Tarouca’), ‘Lovoš‘ (‘Hachmann´s Belona’ x ‘Admiral Vanessa’; obr. 5), ‘Říp’ (‘Eva’ × ‘Buketta’), ‘Zebín’ (‘James Burchett’ × ‘Karibia’; obr. 6), ‘Koda’ a ‘Ralsko’ (obě z křížení - ‘Konsonanz’ × ‘Spätlese’) apod.

Protože jsou pěnišníky vnímány prioritně jako významné okrasné dřeviny pro zahradní i pro hrnkovou kulturu, je tím i do značné míry ovlivněno směřování jejich šlechtění (esteticky a pěstebně důležité znaky). Samostatnou a pravděpodobně i čím dál významnější kapitolou je však pokročilé šlechtění zaměřené na jejich odolnost (např. vůči patogenům nebo dalším negativním vlivům). Rezistence vůči chorobám (např. fytoftorám nebo padlí) nebo odolnost vůči poškození nepříznivými fyzikálními faktory (např. mrazu, slunečnímu záření nebo zamokření) je závislá především na genotypu jedince a je tedy zpravidla alespoň zčásti dědičná. Obtíže však může způsobovat mnohdy její v detailech neznámé založení jejich dědičnosti, zejména pak polygenní charakter takových znaků. Zcela zásadní je tak výběr zdrojového genetického materiálu, který obsahuje geny rezistence nebo zvýšené odolnosti (např. ke konkrétním chorobám a škůdcům, odolnosti k mrazu, k horku, k přísušku, k zamokření, k přímému slunečnímu záření, k vyššímu pH substrátu, suchému vzduchu, větru, apod.). Nezastupitelnou roli ve šlechtění na odolnost tak hrají mnohé původní botanické druhy i jejich vnitrodruhová variabilita. Při existenci tak bohaté druhové diverzity pěnišníků je velmi pravděpodobné, že vůči mnohým stresorům existují v přírodních populacích zdroje rezistence či zvýšené tolerance, které však dosud nebyly pro kulturní pěstování odhaleny nebo využity. V souvislosti s tím je však nutné poznamenat, že v současné situaci je původní diverzita planě rostoucích pěnišníků, stejně jako mnoho dalších rodů rostlin, prochází těžkou zkouškou díky mnoha lidským aktivitám, ať už přímo (fyzická destrukce stanovišť, těžba dřeva a obchod) nebo nepřímo (důsledky klimatické změny). Mnoho lidských aktivit je tak spojeno s degradací biotopů, zmenšováním jejich rozlohy, snižováním diverzity na úrovni ekosystémové, druhové i genetické. Jedním z důsledků klimatické změny je a bude změna v primárním rozšíření volně žijících druhů, potažmo pak i celých společenstev, zvýšení jejich migrace do míst s vhodnými podmínkami a následně též i zvýšení konkurence a hybridizace mezi jednotlivými druhy. Lze tak bohužel očekávat ztráty cenných genetických zdrojů i pro jejich využití v kultuře i do dalšího šlechtění. Alespoň u třetiny recentních taxonů je jejich existence hodnocena jako nějakým způsobem ohrožená, případně jsou již považovány za vyhynulé.

Šlechtění dřevin patří mezi jedno z vůbec nejnáročnějších mezi rostlinami, a to zejména díky dlouhověkosti a dlouhé generační obměně těchto rostlin. Proto je většinou velice prospěšná a mnohdy přímo nutná mezigenerační spolupráce šlechtitelů. Díky neustálým změnám podmínek prostředí (nyní navíc posíleným o dopady klimatické změny a nárůst globalizace spojené s pohybem zboží a nepůvodních organismů) je celý proces šlechtění rostlin dlouhodobý a ve své podstatě i nikdy neukončený, navíc vždy nejvíce spjat s místem vzniku (s konkrétními klimatickými parametry). Geneticky opravdu cenný šlechtitelský materiál může být nalezen jen neustálým srovnáváním a výběrem těch v daných podmínkách nejvíce adaptabilních genotypů. To zároveň v praxi znamená, že kvalita jednotlivých genových zdrojů se může v průběhu času měnit a vyšlechtěné odrůdy budou pravděpodobně nejvhodnější pro pěstování v podmínkách panujících v daném místě a čase. Jako největší výzva pro pokročilé šlechtění je a jistě i do budoucna bude šlechtění adaptabilních odrůd, a zejména těch odolných k vícenásobnému stresu. Je totiž známo, že například stres vyvolaný jedním faktorem (zamokření, přesušení apod.) totiž zvyšuje vnímavost rostlin i k některým dalším (houbové patogeny, mráz apod.). Zde pak nutně hrají významnou roli zejména sbírky genetických zdrojů s dlouhodobou historií sledování vybraných vlastností. Především díky tomu může být zajištěna dlouhodobější perspektiva širšího pěstování pěnišníků v měnících se podmínkách a i na méně vhodných stanovištích. V ČR je s podporou Národnímu programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agro-biodiversity udržována sbírka pěnišníků ve Výzkumném ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i. (VÚKOZ) v Průhonicích, kde je současně realizován i dlouhodobý šlechtitelský program zaměřený na tyto rostliny.

Nová odrůda ‘Děvín’ (obr. 7 a 8) přímo navazuje na linii tradičního průhonického šlechtění pěnišníků nejen místem, kde byla vyšlechtěna, ale i svým rodokmenem - odrůda byla získána křížením rovněž naší domácí odrůdy ‘Saba’ vyšlechtěné v r. 1961 doc. Bohumilem Kavkou právě v Průhonicích. ‘Děvín’ pochází z rodičovské kombinace ‘Saba’ × ‘Sarasate’ a patří tak do skupiny velkolistých stálezelených pěnišníků. Odrůda je cenná především pro svůj střední vzrůst, kompaktní pravidelný habitus keřů, pozdní a bohaté kvetení, velké a silně vonné květy, výbornou regeneraci a bezproblémovou schopnost vegetativního množení. V dospělosti vytváří symetricky kulovité keře, v 10-ti letech s výškou i šířkou 1,1 m. Listy má eliptické, středně lesklé a středně zelené. Květy jsou až 8 cm široké s 5 – 8 korunními cípy se slabě zvlněným okrajem. Základní barva květů je středně purpurově růžová (68B), při okrajích je barva poněkud světlejší (75C), což je zřetelněji patrné zejména u napučených poupat, která jsou díky tomu výrazně dvoubarevná. Kresba v květech je velice výrazná, veliká a kombinovaná, rubínově červená (59A) až hnědočervená (187A-D).

‘Děvín’ je ve srovnání s jinými běžně dostupnými odrůdami velkokvětých stálezelených pěnišníků, které jsou nevonné, výjimečný zejména nezvykle intenzivní a příjemnou vůní svých květů. Vzhledem k tomu, že schopnost vytvářet vůni (schopnost syntézy esenciálních látek různých druhů a forem) je pravděpodobně polygenního založení, v různé intenzitě i kvalitě se zpravidla vyskytuje mezi kříženci, jejichž alespoň jeden z předků měl vonné květy. Zde jde tedy patrně o vliv především botanického druhu R. decorum (jedná se o jeho F2 generaci z matčiny strany), možná kombinovaný i vlivem druhů R. griffithianum a R. fortunei a (F4, resp. F5 či některá vzdálenější generace u otce). Květenství jsou slabě kuželovitá. Mladé rostliny nasazují na květ již v raném věku (většinou 2. - 3. rokem) a velice bohatě a pravidelně kvetou - dle podmínek a kondice jedince může mnoho letorostů nasazovat i více než jeden květní pupen. V plném květu tak mohou být keře zcela pokryté květy. Doba kvetení je pozdní, ve středních Čechách (Průhonice, 320 m n. m.) zpravidla od konce května do poloviny června. Díky tomu, že se jedná o období, kdy je většina na jaře kvetoucích rostlin již odkvetlá, jsou květy této odrůdy vyhledávaným zdrojem nektaru zejména pro volně žijící druhy hmyzu, např. pro mnohé druhy čmeláků.

Odrůda ‘Děvín’ se velice dobře množí jak konvenčním způsobem množení roubováním na standardní podnožové odrůdy (afinita je dobrá). Výborně je také množitelná technikou in vitro (kultivací zejména vrcholových meristémových pletiv s následným převodem do kultury mikrořízků). Zmlazování rostlin je všeobecně dobré, odrůda vytváří mnoho regeneraceschopných spících oček i obrost z laterálních výhonů. Od mladého věku mají rostliny pravidelný symetrický růst. Odolnost vůči běžným chorobám a škůdcům pěnišníků je velmi dobrá (na úrovni standardních odrůd). Vůči poškození zimním mrazem je odrůda velmi dobře odolná (minimálně do -24°C), mráz v předjarním a jarním období ji většinou nepoškozuje, neboť se jedná o pozdní odrůdu. Vzhledem k tomu, že se jedná o středně velké keře, je tato odrůda cenným obohacením sortimentu i pro zahrady malé až střední velikosti. Díky pěknému habitu je využitelná jak v solitérních, tak i ve skupinových výsadbách. Jméno odrůdy bylo vybráno podle nejvyššího vrcholu Pálavy. Díky spolupráci VÚKOZ se společností Gospodarstwo Szkółkarskie Anna Ciepłucha-Kowalska získala odrůda pěnišníku ‘Děvín’ doposud dvě prestižní zahraniční ocenění v rámci mezinárodních oborových výstav věnovaných zahradnictví a okrasným rostlinám. Jednak v počtu hlasů veřejnosti zvítězila v soutěži Plant Novelties Competition 2020 ve Varšavě (Green Is Life), a následně také Novelty of the Year 2020 v Moskvě (Flowers Expo).