Fot. Urszula Kowalska

W Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach zaprzęgnięto do produkcji ekologicznej nowoczesne metody biotechnologiczne, które zwykle nie kojarzą się z ekologią. W ramach projektu tzw. "Programu Wieloletniego" zad. 1.5 finansowanego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi opracowano technologię produkcji w in vitro odwirusowanego wysokiej jakości materiału nasadzeniowego czosnku. Czosnek rozmnażany jest wegetatywnie poprzez podział główki na tzw. ząbki, które następnie wysadza się do gleby celem uzyskania plonu handlowego. Jednym z głównych problemów podczas uprawy jest zawirusowanie plantacji. Przenoszenie wirusów następuje podczas podziału główek na ząbki, które są wysadzane. Tak zawirusowana plantacja słabiej plonuje, podatna jest na inne choroby, a bez ochrony chemicznej w uprawach ekologicznych staje się nieopłacalna.

W Zakładzie Biologii Stosowanej Instytutu Ogrodnictwa, wykorzystując technikę RT-PCR (z ang. Real-Time Polymeraze Chain Reaction), spośród 12 wirusów atakujących w polskich warunkach uprawowych czosnek, wykryto występowanie 4 wirusów: żółtej karłowatości cebuli (OYDV), utajonego wirusa szalotki (SLV), wirusa żółtej pasiastości pora (LYSV) i zwykłego utajonego wirusa czosnku (GCLV). Z zawirusowanych ząbków założono kultury tkanek, czyli w warunkach laboratoryjnych namnożono tkankę w szkle (z łac. in vitro) na sztucznych podłożach zawierających niezbędne miko- i makroelementy oraz cukry. Poprzez dodanie do sztucznych podłoży (tzw. pożywki) fitohormonów ukierunkowano tkanki na rozwój w pędy czosnku. Następnie takie pędy na sztucznych podłożach zestalonych agarem poddano odwirusowywaniu, stosując chemio- i termoterapię. W termoterapii roślin wykorzystuje się destrukcyjne działanie na DNA wirusa wysokiej temperatury, która jednocześnie nie powoduje negatywnych skutków dla komórek roślinnych. W tym przypadku namnożone pędy w probówkach umieszczono na czas 14 dni w komorze wzrostowej o temperaturze +40°C, gdzie w sposób sztuczny symulowano dzień, stosując światło przez 16 godzin i noc bez oświetlenia przez 8 godzin.

Inną badaną metodą było poddanie zawirusowanych pędów czosnku chemioterapii poprzez zastosowanie w pożywce rybawiryny. Jest to lek przeciwwirusowy stosowany np. w zwalczaniu wirusów HCV, czyli zapalenia wątroby typu C. Partia kontrolna zregenerowanych pędów na pożywce w probówkach została umieszczona w standardowych warunkach odzwierciedlających naturalny cykl dzienny (oświetlenie przez 16 godzin w temperaturze +22°C podczas dnia i +18°C podczas nocy). Po 14 dniach z pędów na sztucznych podłożach poprzez zastosowanie odpowiednich hormonów roślinnych zregenerowano całe rośliny, które przebadano na obecność wirusów. Uzyskane wyniki pokazały, że optymalną metodą uwalniania roślin czosnku od wirusów w warunkach in vitro jest termoterapia. Uzyskano, w zależności od badanej odmiany, średnio ok. 30% roślin wolnych od wirusów, podczas gdy przy zastosowaniu pozostałych metod wartość ta była niższa. Wolne od wirusów rośliny namnożono i zaklimatyzowano, czyli zahartowano do warunków uprawy w polu.

Ważnym aspektem całej technologii jest fakt, że dla wyprodukowania wysokiej jakości sadzonek czosnku wolnych od wirusów absorbuje się bardzo małe zasoby naturalne. W warunkach laboratorium na małej powierzchni przy minimalnym wykorzystaniu wody bez wpływu na środowisko glebowe możemy dzięki zastosowaniu sztucznych pożywek skomponowanych z mikro- i makroelementów, cukrów oraz syntetycznych hormonów (a wszystko stosowane w bardzo małych stężeniach z jednej wolnej od wirusów rośliny w przeciągu jednego sezonu) wyprodukować w zależności od odmiany czosnku do kilkuset tysięcy sadzonek. Zdrowy materiał nasadzeniowy pozwala na produkcję doskonałej jakości ekologicznych warzyw, w tym przypadku czosnku. Opisane doświadczenia jeszcze raz pokazują, że dla współczesnego człowieka bardzo ważny jest rozwój metod biotechnologicznych, które służą naszemu zdrowiu i środowisku.

Autor: Waldemar Kiszczak,

Instytut Ogrodnictwa, Zakład Biologii Stosowanej,

ul. Konstytucji 3 Maja 1/3,

96-100 Skierniewice,

Email: waldemar.kiszczak@inhort.pl