MENDELEUM – devadesátiletá historie a výhled do 21. století

Na slavnostním zasedání vědecké rady Zahradnické fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, dne 11. dubna 2003, v lednici na Moravě, bylo vzpomenuto 90. výročí existence MENDELEA.

Slavnostní akt se uskutečnil za přítomnosti zástupců ministerstva školství a zemědělství vlády ČR, pod patronací rektora MZLU v Brně, prof. Ing. Stanislava Procházky, DrSc. a hejtmana Jihomoravského kraje, Ing. Stanislava Juránka.
Mendeleum v Lednici na Moravě je významným vědecko-výzkumným a šlechtitelským pracovištěm. Jeho činnost, zejména v první polovině uplynulého 20. století významně ovlivňovala výzkumné a šlechtitelské dění nejen u nás, v bývalém Československu, ale ve střední Evropě vůbec.
Slavnostní ráz byl zvýrazněn osobní účastí dosud žijícího syna prof. PhDr. Fr. Frimmela, Dr. Güntera Frimmela, který převzal z rukou rektora univerzity Pamětní zlatou medaili MZLU Brno.
Souběh společenských, kulturních a hospodářských událostí, spolu s technickým pokrokem a badatelskými výsledky přírodních věd, zejména ve druhé polovině 19. století, dával tušit zvýšený zájem o biologický výzkum v následném 20. století. V roce 1847 byla ve Vídni založena rakouská Akademie věd. Na Moravě bylo prvním náznakem těchto snah založení Agrikulturně – chemická stanice v roce 1856, která byla zbudována knížetem Hugo Salm–Reiffersheidtem v Rájci u Brna. Žel, neměla příliš dlouhého trvání. V roce 1893 z podnětu sněmu markrabství moravského byla v Brně zřízena Moravská zemská hospodářská výzkumná stanice pro pěstování rostlin. Toto pracoviště bylo vlastně předchůdcem pozdějších známých a pracovně úspěšných Zemských výzkumných ústavů zemědělských v Brně–Pisárkách.
V roce 1859 Charles Robert DARWIN (1800 – 1882) ve své památné publikaci On the origin of species (O vzniku druhů), předložil svoji, na tehdejší dobu převratnou EVOLUČNÍ TEORII, která podstatným způsobem ovlivnila jak biologické, tak i filozofické myšlení konce 19. století a začátku 20. století. Stala se častým předmětem dlouhodobých ideových konfrontací. V letech 1862 až 1864 Jan Evangelista PURKYNĚ (1787 – 1869) v jím založeném přírodovědném časopise ŽIVA upozorňuje na úlohu vědy a význam funkce vědeckých organizací pro českou společnost.
V roce 1865 J. G. MENDEL (1822 – 1884) zveřejnil v Brněnském přírodovědném spolku závěry svých pokusů a jako první ve světě formuloval zákonitosti vzniku a chování hybridů po křížení. Výsledky pokusů byly písemně vydány ve zvláštním výtisku vzpomínaného spolku, pod označením Versuche űber Pflanzen – Hybriden (Brno, 1866).
V roce 1887 nizozemský univerzitní profesor botaniky a fyziologie Hugo de VRIES (1848 – 1935) zveřejnil své studie o rostlinných mutacích. Konečně, v samém „předvečeru dvacátého století“, v roce 1900, tři vědci, Carl CORRENS (1864 – 1933) z bádensko-wűrttemberského města Tűbigenu (univerzitní profesor botaniky), Erich TSCHERMAK von SEYSENEGG (1871 – 1962), univerzitní profesor z Vídně a již vzpomínaný Hugo de VRIES (1848 – 1935) z Amsterdamu, zcela nezávisle na sobě došli při svých hybridizačních pokusech ke stejným poznatkům a závěrům, jaké již před 35 lety prezentoval J. G. MENDEL z Brna. Tím byl vlastně dán podnět pro nebývalý rozvoj vědeckého výzkumu a studia biologie nejen u rostlin, ale i v zoologii. Od té doby začal systematický vědecký výzkum dědičnosti u rostlin, zvířat i lidí. Anglický biolog William BATESON (1861 – 1926), profesor biologie a genetiky v Cambridge, byl obzvláště nadšen výsledky Mendelových pokusů i „znovuobjevitelů“ a v roce 1906 navrhl pro tuto nově rozšiřovanou badatelskou činnost název GENETIKA.
Lze se proto odůvodněně domnívat, že vzpomínané události iniciovaly též profesora TSCHERMAK-SEYSENEGGA z Vídně a profesora Kurta von RŰMKERa (1859 – 1940) z Gőttingen a později z Wroclavi (v té době Breslau), aby se uvažovalo o vybudování vědecko-výzkumného pracoviště i ve Střední Evropě, zaměřeného právě na genetiku, šlechtění a výzkum kulturních rostlin vůbec. Profesor von RŰMKER byl vynikajícím šlechtitelským odborníkem, zejména obilovin a byl prvním v Německu, který v letním semestru roku 1889 zahájil na univerzitě v Gőttingen přednášky o šlechtění rostlin. V důchodu (od roku 1919) pobýval v Emerslebenu, v místě, kde již roku 1870 slavný šlechtitel F. HEINE započal se šlechtěním obilovin. RŰMKER byl také úspěšným šlechtitelem obilovin. Byl to právě on, který při oslavách nedožitých Mendelových 88. narozenin a při odhalení Mendelova pomníku na Starém Brně, dnešním Mendelově náměstí (tehdy Klášterní náměstí) v říjnu 1910, při slavnostním přípitku v průběhu recepce vzdal hold moravským šlechtitelům. Zejména jmenoval prof. Dr. E. TSCHERMAK-SEYSENEGGa, Emanuela PROSKOWETZe (1848 – 1944) z Kvasic u Kroměříže, průkopníka šlechtění „hanáckých ječmenů“, profesora vysokého učení technického v Brně Dr. Fr. SCHINDLERA (1854 – 1927), profesora střední zemědělské školy v Přerově Fr. VAŇHU a samozřejmě J. G. MENDELA (1822 – 1884), rodáka z Hynčic, dnes Vrážné-Hynčice v okrese Nový Jičín, v oblasti kdysi známé jako Kravařsko. Při této příležitosti naznačil přání mít proto i na Moravě nějaké šlechtitelsko-genetické a výzkumné pracoviště. Profesora TSCHERMAKa mezi Moravany zahrnul proto, že jeho rod také pocházel z Moravy. Původně to bylo Valašské Meziříčí, nedaleko od rodiště Mendela a později hanácká Litovel, ve které se narodil jeho otec Gustav TSCHERMAK. Na svůj moravský původ vzpomínal TSCHERMAK i ve svých pamětech, vydaných v roce 1958. Ostatně jeho lze pravděpodobně považovat „Spiritus agens“ v aktivitách, které vedly k založení a vybudování vědecko-výzkumného a šlechtitelského pracoviště MENDELEUM v Lednici na Moravě. Měl proto řadu důvodů profesních i osobních.
Návrh na vybudování ústavu v Lednici na Moravě přivítal i sám kníže, zvláště poté, co jeho tehdejší ředitel knížecích statků a v té době i ředitel zahradnické střední školy Dr. Wilhelm LAUCHE (1859 – 1950) se všemožně snažil o jeho realizaci. LAUCHE totiž byl všestranně uznávaným odborníkem a jeho názory u knížete byly téměř vždy akceptovány a vždy zcela realizovány.
LAUCHE pocházel z Abtnaundorfu u Lipska. Měl výjimečný zahradnický, vícegenerační původ. Kromě jiného jeho strýc byl slavným německým a možno říci i evropským pomologem na škole v Berlíně–Postupimi (Franz LAUCHE, 1827 – 1883). Syn vzpomínaného Franze, Rudolf LAUCHE, byl zase slavným a uznávaným dendrologem.
Kníže JAN II. byl dokonce i štědrým donátorem. Financoval výstavbu, poskytl pozemky a garantoval desetiletý finanční příspěvek na provoz ústavu. Budovy byly postaveny podle návrhů a plánů v té době renovovaného architekta Kettnera s prvky secesního slohu. U budovy byly vystavěny v té době moderní skleníky a větší množství pařenišť.
Program výzkumné a šlechtitelské činnosti byl koncipován samotným profesorem Tschermakem. Ostatně, to navazovalo na jeho práci a rostlinný materiál, který sem předisponoval z Groß Enzersdorfu. Byly to obiloviny, luskoviny, zeleniny (zejména tykve, rajsčata) a také květiny (primulky) atd.. Tschermakovi se podařilo získat do výzkumné činnosti i tak významné osobnosti, jako byl pozdější profesor univerzity v Halle a/S. v Horním Sasku prof. Dr. Theodor Roemer (1883 – 1951), několikanásobný čestný doktor na více evropských univerzitách a jeden z nejvýznamnějších vědeckých šlechtitelských pracovníků v Německu. Iniciátor a spoluautor (spolu s prof. Dr. Wilhelmem Rudorfem) původní velké šlechtitelské encyklopedie Handbuch der Pflanzenzüchtung.
Roemer před příchodem do Lednice působil v Africe (v tehdejší německé kolonii) v dnešní Tanzanii. Byl jedním z prvních, který naznačil možnosti a specifičnosti šlechtění rostlin v tropech.
Na lednické výzkumné pracoviště měl úzkou návaznost i pozdější profesor vysokého německého učení technického prof. Dr. Fr. Schindler. Administrativním ředitelem byl jmenován Wilhelm Lauche, Dr. h.c., dvorní rada a docent Landwirtschaftliche Hochschule für Bodenkultur ve Vídni. Byl též ředitelem knížecích statků a ředitelem tehdejší německé Vyšší ovocnicko–vinařské zahradnické školy v Lednici na Moravě.
Lauche, vynikající odborník a organizátor, byl však příliš direktivní, snad až despotický a v nově vybudovaném ústavu uplatňoval „hlavní slovo“. Tím si mnoho přízně od profesora Tschermaka nezískal. K posílení odborné činnosti byl do Lednice na Moravě přizván z Vídně nadějný Tschermakův asistent PhDr. Franz Frimmel–Traisenau (1888 – 1957), který tam nastoupil 1. května 1914.
Tschermak si Frimmela oblíbil, jednak pro jeho vysokou odbornou erudici, kterou m.j. získal i jako demonstrátor u slavného profesora Richarda von Wettsteina (1863 – 1931), který v letech 1892 – 99 působil i na univerzitě v Praze a pak ve Vídni. Z jeho fylogenetických prací čerpal i náš slavný botanik profesor Dr. Karel Kavina (1890 – 1948), když zpracovával učebnice zemědělské botaniky. Také však pro jeho pracovní nadšení a mimořádnou výzkumno-šlechtitelskou intuici. Nehledě již na jeho mimořádně taktní a korektní přístup k lidem bez rozdílu společenského postavení.
Po rozpadu Rakousko-Uherské monarchie a také po jistém nedorozumění mezi Tschermakem s Lauchem se Tschermak definitivně vrací zpět do Vídně a Frimmel v plném rozsahu přebírá jeho funkci a navazuje na jeho rozpracované úkoly. K tomu se od roku 1921 podílí na činnosti nově tehdy vybudované Semenářské stanice (Saatzuchtstation), která byla původně založena v Lednici na Moravě a později předislokována do Valtic. V roce 1926 se Frimmel habilitoval na Vysokém učení technickém v Brně pro disciplínu šlechtění rostlin.
V dlouhém období od založení ústavu, resp. od převzetí jeho vedení Frimmelem, byla paleta řešených výzkumných problémů a šlechtění velice pestrá. Nelze vyjmenovat vše a tak jen o těch nejdůležitějších:
 v zeleninách to bylo jeho originální rozpracování možností využití a uplatnění heterózního efektu. Ostatně, byl to on, který na evropském kontinentě uvedl první rajčatové hybridy. Jeho poznatky o signálních rostlinách ovlivnily heterózní šlechtění špenátu i v zahraničí. Stejně jeho postřehy a úvahy o samčích předstadiích u okurek a další praktika se promítly do pozdějšího moderního šlechtění F1 hybridů.
 u ovocných dřevin zaznamenal úspěchy ve šlechtění meruněk, které nebyly poškozovány v květech pozdními mrazíky. Známa byla zejména ´Frimellova Uherka´, rozšířená ve své době na Moravě a v Čechách na Lounsku. Na ústavu bylo vyšlechtěno i několik jabloní, na jejichž vzniku se podílel i Lauche.
 u révy vinné rozpracovával Frimmel ve spolupráci se šlechtitelskými stanicemi Znojmo a Mikulov metodiku udržovacího šlechtění a šlechtění na rezistenci, která v dalších generacích šlechtění vyústila ve vynikající úroveň současného trendu šlechtění u nás.
 u okrasných rostlin pracoval Frimmel s poměrně širokým sortimentem. Tady nutno předeslat, že to pro něj spíše než práce byl oblíbený koníček, protože květiny nesmírně miloval. I zde se pokoušel o získávání F1 hybridů. Ostatně, náš přední a zasloužilý šlechtitel F1 hybridů u petúnií a begonií František ČERNÝ se od něj mnohému naučil. Mimořádně se věnoval primulkám, které do Lednice přivezl sám jejich obdivovatel Tschermak. Zajímavá byla jeho křížení, sledující transgresívní efekt potomstva u okrasných dřevin, jako např. při mezidruhovém křížení Juglans regia x Juglans nigra.

Na pracovišti Mendeleum bylo vyšlechtěno i mnoho polních plodin. Než byly zaváděny do praxe, prošly náročnými testy. Na semenářsko–šlechtitelském pracovišti nejdříve v Lednici a pak (1935) ve Valticích, kde pracoval Frimmelův blízký spolupracovník Josef BARÁNEK (1906 – 1963) a Ing. Vladimír Sova. Z obilovin možno vzpomenout ´Valtické žito´ (´Feldsberger Roggen´), dále ´Valtický ječmen´, (´Feldsberger Hanna Gerste´), odrůda, která dala vznik pozdější řadě tzv. „diamantové“, odvozující se od radiomutanta ječmene ´Diamant´. Z luskovin to zase byla výborná čočka ´Halířová´ (´Heller Linze´). Byly to však také fazole, dále brambory – rohlíčky, pšenice ap. Činnost pracoviště byla v té době známa po celé Evropě.
Po dobu válečných událostí (1939 – 45) byla do Lednice na Moravě přemístěna z Vídně a dalších výzkumných zemědělských pracovišť řada laboratoří a pracovníků. Mendeleum bylo v této těžké době díky Frimmelovi v plné činnosti. Pouze poslední rok války neumožnil plné osetí a osázení pokusných a množitelských ploch.
Po osvobození v roce 1945 a v dalších letech prodělalo pracoviště několik změn, jak co do administrativní podřízenosti, tak co do osob ve vedení. Nastala i obměna technického a pracovního personálu. Na podzim roku 1948 v době „Lysenkovské agrobiologie“ došlo také ke změně názvu. Ústav byl přejmenován na Státní výzkumný ústav agrobiologický v Lednici na Moravě. Od roku 1956 se ústav přejmenovává na ČSAV – VÚK Pohořelice, Genetická laboratoř Lednice. V roce 1961 vznikl celostátní ústav pro kukuřici v Trnavě a tak bylo logické, že pracoviště, které se v té době orientovalo především na kukuřici (z Lednice na Moravě vzešla první čsl. hybridní kukuřice), připadlo pod nově zřízený ústav v Trnavě s označením VÚK Trnava, Výzkumná stanice Lednice. Další změna nastala v roce 1965. Bylo to v roce, kdy si celý genetický a šlechtitelský svět připomínal sté výročí zveřejnění Mendelových principů na mezinárodních konferencích v Brně a v Praze.
Vědecko-výzkumné pracoviště Mendeleum se opět vrací ke svému původnímu účelu. Je zařazeno do kompetence Vysoké školy zemědělské v Brně, jako samostatné pracoviště Agronomické fakulty a obnovuje se název Mendeleum.
Dochází k jistým změnám v programové náplni ústavu a dává se možnost využívání pokusných ploch i jiným katedrám, zejména Agronomické fakulty. V období let 1971 až do osmdesátých let, kdy v čele ústavu stanul Dr. Jan Vožda, pozdější profesor VŠZ, byla činnost Mendelea směrována na Kvantitativní a populační genetiku, kde jako modelová rostlina sloužila kukuřice. V roce 1972, kdy se oslavilo 60 let trvání Mendelea, bylo v Lednici uskutečněno sympozium s mezinárodní účastí k biometrickým a genetickým metodám ve šlechtění rostlin. Takováto biometrická sympozia se potom ještě konala v letech 1986 a 2001. Kromě biometriky se v Mendeleu pracovalo na fytopatologických problémech ve vztahu k odolnosti zelenin (rajčata) a na vývoji šlechtitelských metod u papriky, okurek a některých dalších polních plodin (vojtěška). V prostorách pracoviště rozvíjela svoji činnost i Lesnická fakulta VŠZ v Brně, mj. i v rámci Mezinárodního biologického programu (IPB). Mimo katedry Agronomické fakulty spolupracovalo pracoviště i s Institutem tropického a subtropického zemědělství VŠZ v Praze–Suchdole.
Po roce 1989 dochází na pracovišti k personálním změnám ve vedení a také výzkumná práce musela být v důsledku ekonomických a strukturálních změn v zemědělství přesměrována. Nynějším vedoucím Mendelea je doc. RNDr. Miroslav Pidra, CSc., který propracoval výhledový program zahrnující několik zájmových směrů.
Existence a rozvoj pracoviště vychází z několika základních strategických premis:
– Mendeleum je nedílnou součástí Zahradnické fakulty MZLU
– podílí se na výuce fakulty
– podílí se na řešení výzkumného záměru fakulty
– spolupracuje s ostatními ústavy fakulty ve výzkumu i výuce
– poskytuje své kapacity pro řešení diplomových a doktorandských prací.
Tyto základní teze představují určitý posun zaměření pracoviště více směrem k zahradnické problematice a to jak v oblasti výzkumu, tak v oblasti pedagogické. Pracovníci Mendelea garantují výuku předmětů Genetika, Šlechtění rostlin a anglicky vyučovaného volitelného předmětu Biotechnology in Horticulture a podílejí se na výuce Biometriky.
Významným přelomem pro zaměření výzkumu bylo rozhodnutí věnovat se do budoucna molekulární genetice a genomice aplikované na zahradnické rostlinné druhy. Přístrojové vybavení molekulárně genetické laboratoře je v současné době zaměřeno zejména na využívání metod založených na polymerázové řetězové reakci (PCR). Jako základní zdroj rostlinného materiálu pro výzkum slouží a i v budoucnu by měly sloužit kolekce genových zdrojů révy vinné a teplomilných peckovin, které jsou umístěny na pozemcích Zahradnické fakulty a Mendelea, neboť se jedná o unikátní soubory zahrnující obrovskou genetickou variabilitu.
Tematické a obsahové zaměření výzkumu vychází ze zkušeností získaných během řešení současného Výzkumného záměru fakulty. I nadále bude výzkum postaven na spolupráci s ostatními ústavy fakulty a bude pokrývat dvě základní oblasti:
 Studium molekulárních markerů genů rezistence proti virovým a houbovým chorobám u révy vinné, meruněk, broskvoní a dalších zahradnických druhů rostlin.
 Studium hospodářsky významných znaků kvantitativního charakteru (QTL) a přiřazení molekulárních markerů těmto znakům u révy vinné, meruněk, broskvoní a dalších zahradnických druhů rostlin.
Uvedené pořadí představuje i pořadí priorit. V obou oblastech je hlavním cílem nalezení markerů těsně vázaných s danými znaky a jejich využití v ranné selekci na tyto znaky (tzv. MAS – Marker Assisted Selection). Dalším cílem je využití nakřížených potomstev ke stanovení vzájemných genetických vazeb mezi jednotlivými markery a případně jejich lokalizace do vazbových map.
Prioritně bude molekulárně genetický výzkum zaměřen na studium chorob, jimiž se zabývají spolupracující ústavy na úrovni šlechtění, jsou to např., plíseň révová, Fusarium oxysporum, šarka švestek a další virové choroby teplomilných peckovin a révy vinné.
Část výzkumné kapacity bude i nadále věnována molekulárním metodám identifikace genotypů révy vinné, případně meruněk a dalších druhů na úrovni odrůd a klonů. Studium kvantitativních znaků u révy a meruněk bude zaměřeno zejména na znaky související s kvalitou finálního produktu, které není možné hodnotit v ranných fázích šlechtitelského procesu, tj. především charakteristiky hroznů a plodů.

Strategicky velmi významným pro další rozvoj Mendelea bylo rozhodnutí o vybudování tzv. technického izolátu pro révu vinnou a teplomilné peckoviny. Tento izolát byl v objektu Mendelea Zahradnické fakulty v Lednici vybudován jako součást sítě technických a prostorových izolátů v České republice. Koncepce izolátů je podporována Ministerstvem zemědělství ČR v rámci přípravy ČR na vstup do Evropské unie. Záměrem je zajištění výroby zdravého množitelského materiálu prostého hospodářsky významných virových onemocnění, na který obdrží množitel certifikační osvědčení. Bez tohoto certifikátu by naši množitelé prakticky neměli šanci uplatnit se na společném evropském trhu. Systém fungování technických a na ně navazujících prostorových izolátů a způsob testování rostlin v těchto izolátech je dán tzv. certifikačním schématem. Schéma vychází z doporučení mezinárodní organizace EPPO (European and Mediterranean Plant Protection Organization), jejímž členem je i Česká republika. Stanovuje výběr, pěstování a uchovávání kandidátních rostlin a stupně rozmnožování za podmínek zajišťujících dosažení stanovené zdravotní úrovně. Schéma určuje také vhodné způsoby identifikace jednotlivých škodlivých organizmů.
Stavba technického izolátu v Lednici byla zkolaudována v listopadu roku 2001 a činnost byla zahájena v únoru 2002. Financování stavby bylo kryto účelovou dotací Ministerstva zemědělství ČR a vnitřní technologické vybavení a vybavení laboratoří bylo financováno Jihomoravským krajem. Předběžné orientační testování na virová onemocnění je prováděno imunoenzymatickými testy tzv. ELISA (enzyme linked – immunosorbent assay), kde je využíváno k testování reakce laboratorních antisér se specifickými virovými antigeny a dále molekulárními metodami založenými na polymerázové řetězové reakci, která umožňuje přímo identifikovat genetickou sekvenci typickou pro daný virus. Pokud se nepodaří u některé odrůdy získat zdravou rostlinu, počítá se s ozdravováním pomocí termoterapie, množením a pasážováním vrcholových meristémů na agarových půdách in vitro, nebo s využitím jiné metody založené např. na chemoterapii. Pro tyto účely byly vybudovány tři laboratoře – ELISA, PCR a in vitro. Přístrojové vybavení je srovnatelné se světovými pracovišti. Od loňského roku probíhá testování kandidátních rostlin révy a teplomilných peckovin na základní virózy, na které se testuje v zemích EU.
Vybudování laboratoře molekulární genetiky a také výše zmíněných laboratoří technického izolátu umožní v budoucnu pracovišti Mendeleum mnohem účinněji rozvíjet orientovaný výzkum ve shora vymezených oblastech a umožní také mnohem větší podíl diplomantů a doktorandů na řešení vědeckých projektů.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *