Ověřování původu reprodukčního materiálu borovice lesní analýzami DNA

Mezi výzkumné aktivity VÚLHM, jejichž výsledky jsou prakticky využívány, patří také využívání analýz DNA při ověřování deklarovaného původu reprodukčního materiálu lesních dřevin. Výsledky těchto analýz, resp. jejich metodické postupy, mohou být využity ve státních kontrolních systémech pro ověřování původu lesního reprodukčního materiálu a přispět ke zvýšení spotřebitelské ochrany vlastníků lesů a k zajištění kvality pěstování sadebního materiálu v rámci školkařské produkce v ČR.

Jedním z příkladů takových výzkumných aktivit je v roce 2022 publikovaná studie vědeckého týmu Útvaru biologie a šlechtění lesních dřevin zaměřená na možnosti využití analýz DNA při ověřování deklarovaného původu reprodukčního materiálu borovice lesní v podmínkách ČR Využití DNA markerů pro kontrolu deklarovaného původu reprodukčního materiálu borovice lesní (Máchová et al. 2022).

Jak autoři studie uvádějí, je použití sadebního materiálu vhodného původu jednou z  hlavních podmínek úspěšné umělé obnovy lesa s cílem udržení vysoké a kvalitní hospodářské produkce a zajištění ochrany přirozeného genofondu domácích populací lesních dřevin. Pro zajištění této podmínky je potřeba evidovat horizontální i vertikální přenos reprodukčního materiálu (RM) lesních dřevin.

Každá členská země ES musí, na základě směrnice Rady 1999/105/ES, vytvořit kontrolní systém k zajištění zachování pravdivé identity (informace o původu) daného oddílu RM od jeho získání až po dodávku konečnému spotřebiteli.

V  České republice byla zmíněná směrnice transponována do zákona č. 149/2003 Sb. (ve znění pozdějších předpisů). Velká část sadebního materiálu pěstovaného v lesních školkách pochází z osiva z lesních porostů, což jsou zpravidla přirozené populace s vysokou genetickou diverzitou.

V rámci studie byly ověřeny možnosti využití DNA analýz pro sledování identity RM borovice lesní v různých fázích zpracování od sběru semenného materiálu až po dopěstování sadebního materiálu. Během čtyř let byly získány referenční vzorky, u kterých byly provedeny analýzy mikrosatelitových markerů a získané genetické kompozice sledovaných oddílů sadebního materiálu deseti uznaných jednotek byly po statistickém zpracování porovnány (podrobnosti viz článek).

Pro potřeby nastavení metodického postupu kontroly deklarovaného původu RM bylo vybráno 7 optimálně polymorfních markerů s dostatečnou vypovídací hodnotou pro následné zhodnocení genetické struktury sledovaných oddílů sadebního materiálu borovice lesní. U vybraných markerů byly optimalizovány postupy PCR a fragmentačních analýz.

Pomocí provedené analýzy Structure byly získané profily 10 sledovaných oddílů (UJ) různého původu mezi sebou odlišitelné (podrobnosti viz článek).

Výsledky analýzy molekulární variance (AMOVA) ukázaly, že variace mezi jednotlivci byla 16 % a mezi pozorovanými soubory vzorků představovala 2 %. Hodnoty FST párové populace v rozmezí od 0,004 do 0,023 indikovaly nízkou genetickou diferenciaci mezi pozorovanými soubory vzorků.

Strukturování zkoumaných souborů vzorků borovice lesní bylo také potvrzeno různými podíly genetických profilů podle výsledků Bayesovské shlukovací metody.

Pomocí provedené Strukturní analýzy byly od sebe odlišitelné získané profily 10 sledovaných jednotek reprodukčního materiálu (4 sady vzorků z jedné jednotky) různého původu (podrobnosti viz článek).

Zpracování studie bylo provedeno za podpory Ministerstva zemědělství (institucionální podpora MZE-RO0118) a v rámci řešení výzkumného projektu NAZV č. QK1810129.

Článek Využití DNA markerů pro kontrolu deklarovaného původu reprodukčního materiálu borovice lesní je ke stažení zde.

Autoři článku: Pavlína Máchová, Helena Cvrčková, Olga Trčková, Kateřina Vítová, e-mail: machova@vulhm.cz

Připravil: Ing. Jan Řezáč, VÚLHM, e-mail: rezac@vulhm.cz

Ilustrační foto: příklady uznaných porostů borovice lesní