Poprawianie Pana Boga

Wojciech Bosak20.05.2011 12:13

W jednym z poprzednich artykułów tego cyklu (Szczepowe zgadywanki, „Czas Wina" nr 43) pisaliśmy o początkach uprawy gatunku Vitis vinifera i o tym, jak roślina ta w ciągu tysiącleci rozpowszechniła się na ogromnych obszarach, tworząc różne warianty geograficzne.

Tym razem tekst traktuje o tworzeniu odmian i klonów winorośli przez współczesnych winogrodników.

Tysiące odmian uprawianych dziś w winnicach – w tym właściwie wszystkie najsławniejsze szczepy Vitis vinifera – narodziły się jako naturalne krzyżówki i mutacje. Ludzką zasługą było tylko to, że ktoś wypatrzył w winnicy lub wśród dzikich zarośli winną łozę, która odznaczała się jakimiś pozytywnymi cechami, a następnie rozmnożył potomstwo takiego krzewu. Współcześnie nowe odmiany powstają z reguły poprzez zamierzone krzyżówki różnych winorośli.

Mutacje, siewki i sadzonki

Gdybyśmy rozmnażali rośliny z nasion (tak jak to się odbywa w naturze wśród dzikich winorośli), nigdy nie bylibyśmy pewni, co nam z tego wyrośnie. Takie siewki bowiem, nawet jeśli pochodzą z jednego kwiatu zapylonego tym samym pyłkiem, mogą znacząco różnić się między sobą i wcale nie muszą być podobne do któregoś z rodziców.
Fot. W. GogolińskiCechy danego krzewu winorośli można natomiast dość wiernie powtórzyć w nowej roślinie, stosując rozmnażanie wegetatywne, a więc robiąc sadzonkę z kawałka jego łozy.
Winorośl jest mniej stabilna genetycznie niż większość znanych roślin uprawnych i od czasu do czasu nawet w przypadku rozmnażania wegetatywnego pojawia się zmutowany krzew, różniący się pewnymi cechami od winorośli macierzystej. Mutacja może dotyczyć całego krzewu, często jednak objawia się tylko na pojedynczym ramieniu lub pędzie wyrosłym z jednego zmutowanego oczka. Klasycznym przykładem owego „chimeryzmu" są dosyć częste mutacje pinota (genetycznie jest to jedna odmiana występująca w wariancie noir, gris i blanc), gdy na poszczególnych pędach jednego krzewu pojawiają się grona różnego koloru.
Takie kaprysy chromosomów, jeśli tylko nie służą osiągnięciu ewolucyjnej przewagi, są w naturze stosunkowo szybko eliminowane, bowiem siewki wyrosłe z nasion z reguły ich nie dziedziczą. Co innego w uprawie – jeśli mutacja jest korzystna z punktu widzenia winogrodnika, to może on te zmiany utrwalić w przyszłych pokoleniach, mnożąc wegetatywne sadzonki ze zmutowanej siewki lub pojedynczej gałązki, która objawiła takie pożądane cechy. Dzięki umyślnej selekcji już kilka tysięcy lat temu utrwaliła się podstawowa cecha odróżniająca winorośl uprawną od dzikiej Vitis sylvestris, czyli dominująca obupłciowość.

Planowane mariaże

Podobne selekcje były przez całe tysiąclecia jedynym znanym sposobem udoskonalania winnej łozy i dopiero w pierwszej połowie XIX wieku nauczono się krzyżować w sposób zamierzony różne winorośle, co stało się podstawą współczesnej hodowli odmian. Najstarszą udaną krzyżówką stała się uzyskana w 1824 roku odmiana petit bouschet, uprawiana do dziś w południowej Francji, Tunezji i Portugalii.
Z początku do prac hodowlanych wykorzystywano wyłącznie odmiany V. vinifera, jednak po połowie XIX stulecia zaczęto coraz częściej krzyżować odmiany europejskie z gatunkami dzikich winorośli amerykańskich – jak V. labrusca, V. riparia, V. aestivalis i inne – a później także z dalekowschodnią V. amurensis.
Hodowla takich międzygatunkowych krzyżówek (tzw. hybryd), które są znacznie odporniejsze na choroby i szkodniki niż szczepy „czystej" V. vinifera, miała związek z pojawieniem się w Europie nieznanych tam wcześniej patogenów, jak mączniak i filoksera.
Fot. I CapitaniTakże obecnie instytuty badawcze na całym świecie pracują intensywnie nad zwiększeniem odporności uprawnych winorośli, szczególnie na choroby grzybowe. Są one bowiem największym zagrożeniem dla współczesnych winorośli i powodują, że jest to jedna z najbardziej schemizowanych upraw na naszym globie. Winnice w Europie zajmują ledwie kilka procent ogólnej powierzchni upraw rolnych, a zużywa się na nich aż trzy czwarte wszystkich fungicydów!
Proces krzyżowania winorośli polega na zapyleniu żeńskiej części kwiatu (słupka) pyłkiem pobranym z organów męskich (pręcików) kwiatu należącego do innego krzewu (krzyżuje się zazwyczaj rośliny o kwiatach obupłciowych). Na początku usuwa się pręciki z nierozwiniętego jeszcze kwiatu na tak zwanym krzewie matecznym, aby nie doszło do przypadkowego samozapylenia. Robi się to ręcznie przy pomocy pincety. Po paru dniach, gdy kwiat się rozwinie, zostaje on zapylony – znów ręcznie, przy pomocy pędzelka – pyłkiem pobranym z innej winorośli (tzw. odmiana ojczysta). Od chwili usunięcia pręcików do powstania zawiązków owoców kwiat okrywa się celofanową lub papierową torebką, aby nie doszło do przypadkowego zapylenia innym pyłkiem. Także grono, które rozwinie się z takiego kwiatu jest później chronione specjalną siatką, by nie uronić najmniejszej jagódki i zawartych w niej cennych pestek.
Kiedy z przejrzałego grona zaczną opadać jagody, zbiera się je skrzętnie, a uzyskane z nich nasiona wysiewa do skrzynek. Z zapylenia jednego kwiatu uzyskuje się około stu – czasem więcej – nasion, a każde z nich może potencjalnie dać początek odmiennej selekcji. W praktyce część tych nasion w ogóle nie wykiełkuje.

Długie selekcje i genetyka

Wyhodowanie jednej wartościowej odmiany wymaga nierzadko kilkudziesięciu takich krzyżówek i żmudnej selekcji tysięcy siewek uzyskanych w ich wyniku. Rośliny te wysadza się najpierw w szklarni, żeby szybko podrosły i można było je wegetatywnie rozmnożyć. Już na tym etapie następuje pierwsza selekcja, polegająca na odrzuceniu roślin słabiej rosnących i bardziej podatnych na choroby i szkodniki. Z pozostałych siewek już po roku albo dwóch można uzyskać pierwsze sadzonki, które wysadza się na poletku doświadczalnym pod gołym niebem.
Krzewy są tam obserwowane przez co najmniej pięć lat – do uzyskania 2–3 zbiorów – i na podstawie ich zachowania w winnicy, a także plenności, jakości owoców i uzyskanego z nich wina wybiera się do dalszych prób zaledwie kilka najlepszych. Najbardziej obiecujące selekcje mnoży się już w nieco większej liczbie i sprawdza w kilku winnicach doświadczalnych, w różnych warunkach klimatycznych i glebowych, robiąc z nich wiele roczników wina, co zajmuje kolejnych kilkanaście lub nawet więcej lat. Dopiero po 20–30 latach prób można ostatecznie stwierdzić, czy uzyskana w wyniku krzyżówki nowa selekcja winorośli nadaje się do uprawy towarowej.
Zupełnie nowe możliwości dają hodowcom winorośli osiągnięcia współczesnej biologii molekularnej i bynajmniej nie mamy tu na myśli modyfikacji genetycznych (o których niżej). O wiele bardziej obiecujące wydają się bowiem możliwości zastosowania tej wiedzy w klasycznej hodowli nowych odmian poprzez krzyżówki i selekcje. Prawdziwym przełomem w tej dziedzinie stało się rozpracowanie w 2007 roku całej sekwencji DNA dwóch klonów pinot noir, z określeniem funkcji poszczególnych genów. Korzystając z tej „matrycy", można już teraz stosunkowo szybko i – co najważniejsze – niewielkim nakładem kosztów sporządzić podobną mapę genów dla dowolnej winorośli i określić, które fragmenty jej genomu decydują na przykład o odporności na mączniaka albo o zawartości polifenoli w skórkach winogron.
Jeśli dotąd krzyżowanie dwóch winorośli było w dużej mierze loterią, to teraz, na podstawie znajomości genomu można już tak dobierać rodziców, aby zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia określonych cech u potomstwa. Ułatwia to także selekcję roślin pochodzących z takich krzyżówek, gdyż na podstawie analizy DNA, gdy tylko młode siewki wypuszczą pierwsze liście, można już określić sporo istotnych cech przyszłej rośliny. Zamiast więc obserwować przez lata dziesiątki roślin z każdej krzyżówki, teraz można już na wstępie wybrać spośród nich kilka najbardziej obiecujących. To pozwala nie tylko skrócić czas testowania nowych odmian – może nawet o połowę – ale też znacznie zwiększa „moce przerobowe" instytutów zajmujących się hodowlą nowych odmian.
Korzystając bowiem z tej samej infrastruktury i personelu, mogą one teraz testować jednocześnie wielokrotnie więcej krzyżówek.

W kręgu modyfikacji

Fot. W. GogolińskiNa koniec wreszcie trzeba wspomnieć o genetycznych modyfikacjach winorośli. Pierwsze takie programy badawcze podjęto już kilkanaście lat temu. Obecnie są one prowadzone we Włoszech, Francji, Niemczech, Rumunii, Chinach, USA, Kanadzie, Australii i Południowej Afryce. Mają one na celu przede wszystkim podniesienie odporności roślin na choroby grzybowe, choć na przykład w Kanadzie pracuje się też nad zwiększeniem mrozoodporności, a w Australii nad obniżeniem zawartości cukru w gronach (problemem jest wysoki poziom alkoholu w tamtejszych winach). Pracuje się też nad uzyskaniem genetycznie modyfikowanych podkładek do szczepienia winorośli.
Parę lat temu pierwsze zmodyfikowane winorośle trafiły z laboratoryjnych inspektów na pilnie strzeżone poletka doświadczalne, gdzie są poddawane obserwacjom w uprawie. Testy te nie przyniosły jeszcze oszałamiających rezultatów – szczególnie w zakresie podniesienia odporności – wywołały natomiast liczne protesty. Zeszłego lata głośno było w prasie o zniszczeniu przez radykalnych ekologów doświadczalnej plantacji modyfikowanych winorośli przy instytucie INRA w Colmar w Alzacji.
Jak dotąd żadna taka zmodyfikowana odmiana winorośli nie została jeszcze wprowadzona do komercyjnej uprawy. Wydaje się, że niezależnie od wyników eksperymentów z uprawą takich odmian, główną przeszkodą w ich upowszechnieniu będzie niechęć konsumentów, a także obawy wielu winiarzy, że pojawienie się GMO w winnicach zburzy budowany od pokoleń wizerunek wina jako tradycyjnego i lokalnego, siedliskowego produktu.
Z drugiej jednak strony dawki pestycydów stosowane na plantacjach klasycznych szczepów V. vinifera nie mieszczą się już w żadnych rozsądnych normach i pewnie już dłużej nie da się tego problemu zamiatać pod dywan. Wszystkiego nie rozwiążą uprawy organiczne i biodynamiczne, które na szerszą skalę mogą być stosowane jedynie w ciepłych i bardzo suchych regionach, a gdzie indziej udają się wyłącznie w najlepszych lokalizacjach. Wydaje się więc, że spora część winiarskiej Europy – podobnie jak chłodniejsze regiony Nowego Świata – jest w dłuższej perspektywie skazana na uprawę odporniejszych winorośli. Czas pokaże, czy będą to nowe krzyżówki, czy genetyczne modyfikacje klasycznych szczepów.

Czas Wina nr 50

Zdjęcia

Komentarze

kindle / 10.03.2017 06:39

We provide the best service for Amazon Kindle Fire, Paperwhite, Oasis & Voyage. Call us to get most suitable help & support for your Kindle.

Alison123 / 22.11.2017 08:39

Hi I am so excited I found your blog, I really found you by accident, while I was searching on Bing for something else, Anyhow I am here now and would just like to say many thanks for a remarkable post and a all round interesting blog (I also love the theme/design), I don’t have time to read through it all at the minute but I will be back to read a lot more, Please do keep up the awesome work

Twój komentarz
FB