Výzkumné projekty - Šlechtění lesních dřevin
Stabilizace funkcí lesa v antropogenně narušených a měnících se podmínkách prostředí
(Výzkumný záměr 2009-2013, koordinátor A. Jurásek)
Podílíme se na řešení dílčího záměru DZ 03 Šlechtění, záchrana a reprodukce genových zdrojů lesních dřevin v měnících se podmínkách prostředí (P. Máchová) je zaměřen na získání vědeckých poznatků o geneticky podmíněné proměnlivosti genových zdrojů a dílčích populací lesních dřevin. V rámci dlouhodobých šlechtitelských programů budou ověřovány kvalitativní a kvantitativní charakteristiky lesních dřevin. Provenienční výzkum je zaměřen hlavně na aktualizaci rajonizace reprodukčního materiálu. Cílem hybridizačních experimentů je získání vědeckých poznatků o genetických parametrech šlechtitelských variant a selekce hodnotných hybridních kombinací. V rámci ověřování zdrojů reprodukčního materiálu jsou selektovány nejhodnotnější varianty k navržení do kategorií semenných sadů dalších generací a testovaných zdrojů. Výzkum se bude věnovat cenným formám a ekotypům lesních dřevin a dřevinám méně zastoupeným, jejichž existence je ohrožena. Budou ověřovány možnosti využití introdukovaných dřevin v měnících se podmínkách prostředí, specifická pozornost bude věnována problematice šlechtění rychle rostoucích dřevin. Biotechnologický výzkum bude zaměřen na získání nových poznatků o morforegulačních procesech mikropropagace lesních dřevin, růstu výpěstků in vitro v průběhu ontogeneze a urychlení šlechtitelských postupů včetně metod genetického inženýrství. Výzkum v rámci molekulární genetiky populací lesních dřevin bude zaměřen na sledování genetické variability populací lesních dřevin a jejich spolehlivou genetickou identifikaci pomocí genových markerů. Rovněž budou řešeny problematika fruktifikace, pěstebního a zdravotního stavu semenných sadů vybraných dřevin, kvality semen a otázky předosevní přípravy dormantních semen.
Dílčí záměr 3 je členěn na 5 tématických bloků:
- Genetická proměnlivost, adaptační schopnost, odolnost, produkce, kvalita a zachování genových zdrojů lesních dřevin (J. Frýdl).
- Alternativní využití introdukovaných dřevin v lesním hospodářství (F. Beran).
- Šlechtění a produkce rychle rostoucích dřevin (L. Čížková).
- Biotechnologie a molekulární genetika lesních dřevin (J. Malá).
- Produkce, kvalita a předosevní příprava semen lesních dřevin (Z. Procházková).
V tématickém bloku 1 Genetická proměnlivost, adaptační schopnost, odolnost, produkce, kvalita a zachování genových zdrojů lesních dřevin se věnujeme části zaměřené na provenienční pokus, sledování fruktifikace a testování semenných sadů javoru klenu, založení semenného sadu a sledování zdravotního stavu porostů olše lepkavé z hlediska výskytu Phytophthora sp. (M. Benedíková, J. Kyseláková)
V tématickém bloku 2 Alternativní využití introdukovaných dřevin v lesním hospodářství ověřujeme možnosti záměrné hybridizace, klíčivosti a skladovatelnosti pylu ořešáku černého (Juglans nigra) a ořešáku královského (J. regia). (M. Benedíková, J. Kyseláková)
V tématickém bloku 3 Šlechtění a produkce rychlerostoucích dřevin je mj. zahrnutošlechtění a testování nových klonů hybridních topolů a hodnocení faktorů ovlivňujících produkci energetické biomasy v plantážích s velmi krátkým obmýtím. (L. Čížková, V. Čížek, H. Bajajová)
Využití genových zdrojů domácích druhů dubů pro reprodukci adaptabilních lesních ekosystémů
(NAZV č. QH82305 2008-2012, koordinátor M. Benedíková)
Výzkumný projekt obsahuje celkem pět dílčích cílů:
V001 - provedení záměrné vnitrodruhové a mezidruhové hybridizace domácích druhů dubu sekcí Robur, Roburoides a Dascia s prvními výsledky u vnitrodruhové hybridizace dubu letního, která je zaměřená na získání cenných hybridních genotypů.
V002 - ověření možností urychlení přechodu z juvenilní fáze do dospělosti a dosažení dřívější fruktifikace dubů. Pro tento účel jsou využívány postupy založené na ovlivnění jednak fytohormony, jednak vodním stresem a jejich kombinací.
V003 - objasnění vlivu mykorhiz, houbových a hmyzích škodlivých činitelů na zdravotní stav dubových mlazin, stanovení celkového významu a kvantifikace podílu jednotlivých patogenů.
V004 - sledování výskytu Phytophthora sp. a selekce jedinců vykazujících určitý stupeň rezistence (tolerance) vůči komplexu Phytophthora sp. za účelem získání klonů s předpokládanou odolností k infekčnímu tlaku při zachování požadovaných kvalitativních vlastností.
V005 - posouzení stavu a možností reprodukce vybraných porostů teplomilných doubrav v oblastech Českého krasu a Českého středohoří a vypracování metod trvale udržitelného obhospodařování s důrazem na ochranu genových zdrojů a biologickou rozmanitost.
V roce 2008 byly vyhledávány rodičovské stromy dubů sekce Robur, Roburoides a Dascia, provedena jejich vegetativní reprodukce a pěstovány roubovance. Byly založeny pokusy testování metod urychlení indukce kvetení za použití kombinace fytohormonů a stresových faktorů na čtyřletých roubovancích a řízkovancích dubu letního. Na pěti provenienčních plochách s dubem letním a zimním byl sledován výskyt kambioxylofágního a foliofágního hmyzu. Byla odhadována míra sekundární defoliace a zaznamenán minimální vliv hmyzu na zdravotní stav dubů. Na plochách byl hodnocen také výskyt houbových patogenů a posouzeny mykorhizní poměry. Byly zjišťovány vyskytující se symptomy způsobené Phytophthora sp., odebírány vzorky k druhovému určení a ověřována metodika izolace patogenů Phytophthora sp. Se zaměřením na extrémní stanoviště zakrslých doubrav s výskytem vzácnějších teplomilných druhů dubů (dub mnohoplodý, žlutavý, jadranský a pýřitý) byly v oblastech Českého krasu a Českého středohoří vybrány vhodné porosty a bioskupiny těchto druhů. Bylo provedeno jejich měření a fenotypové hodnocení, sledována fruktifikace a přirozená obnova ve vztahu ke konkurenci dalších dřevin.
Šlechtění lesních dřevin a záchrana genových zdrojů cenných a ohrožených populací, včetně využití biotechnologických postupů, metod molekulární biologie a poznatků lesního semenářství v lesním hospodářství
(Výzkumný záměr 2004-2008, koordinátor J. Frýdl)
Podíleli jsme se na řešení tématických okruhů v dílčích záměrech DZ 01 -Dlouhodobé šlechtitelské programy pro jehličnaté a listnaté dřeviny, DZ 02 – Výzkum a ověřování vhodných druhů, proveniencí a směsí introdukovaných dřevin a DZ 03 – Záchrana populací cenných a ohrožených druhů dřevin a zvyšování biodiverzity lesních ekosystémů
DZ 01. 04.: Šlechtění rychle rostoucích dřevin na zvyšování produkce a rezistence vůči patogenům pro zakládání náhradních porostů v narušených ekosystémech, pro vysokou produkci dřevní hmoty v krátkém obmýtí a pro zakládání intenzivních kultur jako obnovitelného zdroje energie na lesních a ostatních půdách
Byly selektovány nejvýkonnější nové klony hybridních topolů Populus × euroamericana pocházející z vlastního novošlechtění VÚLHM určené k produkci dřeva v 1. – 2. LVS, kde dosahují výnosu 100 – 120 m3/ ha ve věku 6 let. Byla založena další série klonových testů nových hybridních topolových klonů Populus × euroamericana dosud netestovaných na území ČR s cílem ověřit jejich pěstební vlastnosti a rozšířit sortiment rychle rostoucích dřevin pro pěstování v České republice.
Byly vytvořeny nové kombinace hybridní osiky Populus tremula × Populus tremuloides a založena série testů potomstev v návaznosti na předchozí program šlechtění osiky pro zalesňování v 2. – 5. LVS. Byl zahájen šlechtitelský program balzámových topolů pro obnovu lesa a zalesňování ve 2. – 4. LVS, které byly dosud do ČR pouze importovány.
V pokusných plochách na různých stanovištích byla hodnocena produkce biomasy vybraných klonů topolů a vrb vhodných pro energetické využití. (L. Čížková, V. Čížek, M. Malinová)
DZ 02. 03: Inventarizace zdrojů některých listnatých introdukovaných dřevin (Juglans nigra L., Quercus rubra L.) na území ČR jako výchozí podklad pro zvýšení ekonomické hodnoty lesních porostů a uvažované speciální využití (např. produkce biomasy apod.)
Cílem prací zaměřených na pěstebně produkční zhodnocení ořešáku černého bylo zpracování výsledků inventarizace porostů ořešáku černého. V oblastech s významným zastoupením této dřeviny bylo založeno celkem 22 výzkumných ploch, kde byl porovnáván růst a hodnocena kvalita porostů ořešáku černého s ohledem na lesní vegetační stupně a ekologické řady. Byla založena první provenienční plocha, na kterou byla vysazena potomstva 19 vybraných domácích porostů ORC spolu se 4 potomstvy z USA. Pro stanovaní optimální intenzity pěstebních zásahů byly založeny pokusné probírkové plochy v mlazinách ORC. (M. Benedíková, J. Kyseláková)
DZ 03.02.: Záchrana genových zdrojů vzácnějších domácích druhů dubů
Byly zpracovány informace o rozšíření a variabilitě vzácně se vyskytujících populací domácích druhů dubu významných z hlediska udržení biologické rozmanitosti lesních porostů. Jedná se o dub mnohoplodý (Q. polycarpa Schur), žlutavý (Q. dalechampii Ten.), jadranský (Q. virgiliana Ten.), pýřitý (Q. pubescens Willd.), balkánský (Q. frainetto Ten.) a dub cer (Q. cerris L.). Tyto druhy mohou mít v budoucnosti na určitých specifických stanovištích rostoucí význam v souvislosti s předpokládanými změnami klimatu. Selektované kvalitní klony byly shromážděny v klonovém archivu, byla založena srovnávací výsadba uvedených druhů dubů a vyhodnoceny výsledky. (M. Benedíková, J. Kyseláková)
DZ 03.01.: Záchrana populací topolu bílého a topolu černého s důrazem na metody in situ
Terénní inventarizací byly získány a zpracovány poznatky o aktuálním rozšíření a stavu genových zdrojů in situ druhů Populus nigra a Populus alba na území Moravy v oblasti toku řek Moravy, Jihlavy, Rokytné, Odry. Pro záchranu genových zdrojů byly provedeny odběry reprodukčního materiálu významných jedinců druhů Populus nigra, Populus alba a Populus × canescens a cenné genotypy byly reprodukovány do klonového archivu VÚLHM, v.v.i. v Kunovicích. Byla využita také metoda umělé hybridizace ex situ starých jedinců Populus nigra. Práce s genovými zdroji navazovaly na aktivity evropského záchranného programu EUFORGEN Populus nigra Network. (L. Čížková, V. Čížek, M. Malinová)
DZ 03.03.: Selekce a reprodukce genových zdrojů, testování populací a stromů cenných listnáčů javoru klenu (Acer pseudoplatanus L.) a olše lepkavé (Alnus glutinosa Gaertn.)
Informace o rozšíření a geneticky podmíněných vlastnostech javoru klenu a olše lepkavé v karpatské oblasti včetně selekce a reprodukce genových zdrojů těchto dřevin vyústily v založení semenného sadu javoru klenu, kde bylo vysazeno 83 klonů z PLO 34, 36, 38, 40 a 41. Pro semenný sad olše lepkavé bylo selektováno 53 mateřských stromů z PLO 34 a 35. Byla rozšířena síť provenienčních ploch javoru klenu, na dvou lokalitách jsou porovnávána potomstva 21 porostů. (M. Benedíková, J. Kyseláková)
Publikace
2010
Čížková, L., Čížek, V., Bajajová, H.: Growth of hybrid poplars in silviculture at the age of 6 years. Journal of Forest Science, 56, 2010 (10): 451-460
Kyseláková J., Benedíková M.: Phytophtora spp. v dubových mlazinách. Zprávy lesnického výzkumu 1/2010, s. 43 - 53.
Čížek, V., Čížková, L.: Determinace hybridních topolových klonů pěstovaných v České republice. Certifikovaná metodika. Lesnický průvodce 10/2009, VÚLHM,v.v.i., Strnady 2009, ISBN 978-80-7417-022-5, ISSN 0862-7657
Benedíková M.: Metodické postupy množení a pěstování jeřábu oskeruše (Sorbus domestica L.). Lesnický průvodce 3/2009, 16s.
Novotný, P., Buriánek, V., Benedíková, M.: Výsledky fenotypového šetření v porostech domácích druhů lípy (Tilia spp.). Zprávy lesnického výzkumu, 4/2008, str.273 – 283.
Benedíková, M.: Výsledky inventarizace genových zdrojů vzácnějších domácích druhů dubů. In: Ohrožené dřeviny České republiky. Recenzovaný sborník příspěvků z konference konané 8. a 9. 2. 2007 v Brně. Ústav lesnické botaniky, dendrologie a biocenologie MZLU, Lesnická a dřevařská fakulta Brno, 2007, s. 20 – 25
Benedíková, M.: Metody zachování a reprodukce genových zdrojů Sorbus torminalis a Sorbus domestica. In: Ohrožené dřeviny České republiky. Recenzovaný sborník příspěvků z konference konané 8. a 9. 2. 2007 v Brně. Ústav lesnické botaniky, dendrologie a biocenologie MZLU, Lesnická a dřevařská fakulta Brno, 2007, s. 15 – 19.
Čížek, V.: Jaké můžeme u nás pěstovat topoly. Lesnická práce, 86, 2007, č.3, s. 27-29
Čížková, L.: Domácí topoly se stávají vzácnými dřevinami. Lesu zdar, 2007, č.2, s. 15-17
Čížková, L.: Možnosti ochrany genových zdrojů domácích druhů topolů. In: Dreslerová, J., Packová, P. (eds.): Ohrožené dřeviny ČR. Geobiocenologické spisy, sv.č. 12, Sborník příspěvků z konference, Brno 8.-9.2. 2007, s. 57-60. ISBN 978-87154-02-1
Čížková, L.: Genové zdroje Malus sylvestris a Pyrus pyraster na území Moravy. In: Dreslerová, J., Packová, P. (eds.): Ohrožené dřeviny ČR. Geobiocenologické spisy, sv.č. 12, Sborník příspěvků z konference, Brno 8.-9.2. 2007, s. 51-56 ISBN 978-87154-02-1
Čížková, L., Čížek, V.: Reprodukční materiál rychlerostoucích dřevin. In: „Kvalita reprodukčního materiálu lesních dřevin“. Sborník z mezinárodního odborného semináře, Strážnice 11.-12. 9. 2007, eds. Z. Procházková, L. Bezděčková, A. Jurásek. – VÚLHM, v.v.i. a SLŠ ČR, s. 102-108
Čížková, L.: Genové zdroje domácích druhů topolů. Přednáška a sborník semináře „Topol dřevina roku u LČR, s.p.“, Horka n. Mor., 25.9. 2007, Česká lesnická společnost, s. 30-33, ISBN 978-80-02-01954-1
Malá, J., Máchová, P., Cvrčková, H., Soudek, P., Čížková, L.: Effective Microprapagation of Mature Aspen: Use in Breeding. Acta Hortikcultures, 764, 239-246, 2007
Malinová, M.: Topolové rzi rodu Melampsora a hodnocení výskytu v klonovém archivu VÚLHM VS Kunovice v letech 2005 – 2006. Zprávy lesnického výzkumu, 52, 2007, č.4, s. 341-353
Benedíková, L., Kyseláková, J.: Vybrané keře našich lesů. Lesnická práce 2/2006, s. 22-24.
Benedíková, M., Buriánek, V., Kyseláková, J.: Výsledky hodnocení druhové čistoty uznaných porostů dubu fenotypové třídy A. Zprávy les. výzkumu, 51, 2006, č. 1, s. 20-25.
Čížková, L.: Výsledky identifikace a inventarizace genových zdrojů druhů Sorbus torminalis, Sorbus domestica, Pyrus pyraster, Malus sylvestris, Cerasus avium, Quercus virgiliana, Q. dalechampii, Q. pubescens, Q. polycarpa, Q. cerris, Populus alba, P. ×canescens na Moravě a možnosti jejich reprodukce. In: Ohrožené dřeviny ČR. Sborník abstraktůzworkshopu, Brno 27. 4. 2006. MZLU a MŽP ČR, 2006. s. 14-15.
Čížková L., Čížek V., Slováček M.: Výsledky hodnocení růstu hybridní osiky v Krušných horách. Zprávy lesnického výzkumu, 51, 2006, č.1, s. 11-19
Čížková, L., Čížek, V.: Možnosti pěstování rychlerostoucích dřevin v České republice. Sborník referátů a přednáška v rámci semináře „Aktuální problematika lesního školkařství České republiky v r. 2006“, Třebíč, 7. – 8. 12. 2006, Lesnická práce, 2006, ISBN 80-86386-84-8
Čížková, L., Čížek, V.: Pěstování rychlerostoucích dřevin v České republice. In: Pěstování sadebního materiálu a zakládání porostů rychlerostoucích dřevin. MZe a SLŠ ČR, Lesnická práce, 2006, ISBN 80-86386-85-6
Malá J., Máchová P., Cvrčková H., Čížková L.: Aspen micropropagation: use for phytoremediation of soils, Journal of Forest Science, 52, (3), 101-107, 2006
Malinová M.: Nejvýznamnější choroby a škůdci topolů. Lesnická práce, 85, 2006, č. 11, s. 596-597, zadní obálka.
Třeštík, V., Čížková L., Miškovský, J.: Zkušenosti s přípravou pilotního projektu pěstování rychlerostoucích dřevin pro energetické účely. Seminář „Biomasa – současná a budoucí energetická základna“, 2.11. 2006, MZLU, Brno, ISBN 80-7157-989-0
Benedíková, M., Kyseláková, J.: Záchrana genofondu jeřábu břeku a jeřábu oskeruše na jihovýchodní Moravě. Lesnická práce, 9/2005, s..
Benedíková, M., Kyseláková, J.: Druhová čistota uznaných porostů dubu. Lesnická práce 10/ 2005, s.20-21.
Beranová, L., Benedíková, M.: Morfologická variabilita plodů a semen dřínu obecného (Cornus mas L.) a klokoče zpeřeného (Staphylea pinnata L.). Zprávy lesnického výzkumu, 2/2005, str.90 – 101.
Frýdl, J., Malá, J., Šindelář, J., Ivanek, O., Buriánek, V., Kaňák, J., Procházková, Z., Benedíková, M., Čížková, L.: Concepts and problems of forest tree breedingg and improvement having been solved by the Forestry and Game Management Research Institute (FGMRI) Jíloviště-Strnady, brief survey of current results. Communicationes Instituti Forestalis Bohemicae, 22, 2005, VÚLHM, s. 9-13.
Malá, J., Máchová, P., Cvrčková, H., Čížková, L.: Využití mikropropagace pro reprodukci genových zdrojů vybraných ušlechtilých listnatých dřevin (Malus sylvestris, Pyrus pyraster, Sorbus torminalis, S. aucuparia a Prunus avium). Zprávy lesnického výzkumu, 50, 2005, č. 4.
Slováček, M.: Ochrana genových zdrojů topolu černého (Populus nigra L.) a topolu bílého (Populus alba L.) in situ. Sborník z konference „Introdukce a genetické zdroje rostlin. Botanické zahrady v novém tisíciletí.“ 5.-9. 9. 2005, ČZU Praha-Suchdol, s. 161-163
Benedíková, M., Beranová, L., Kyseláková, J.: Problematika určování druhů Quercus petraea (Matt.) Liebel. a Q. robur L. Poster na semináři „Perspektivy lesnické dendrologie šlechtění lesních dřevin“, Kostelec nad Černými lesy, květen 2004. Sborník příspěvků, str.22.
Čížek, V.: Pěstování intenzivních lesních kultur. In: Simanov, V., Čížek, V.: Pěstování dřevin pro energetické využití a energetické využití dřeva. Brno, MZLU 2004. s. 58-77.
Čížková, L., Čížek, V.: Intenzívní kultury topolů a vrb. Lesnická práce, 83, 2004, č.4, s. 29-31
Malá, J., Čížek, V., Máchová, P., Cvrčková, H., Čížková, L.: Effective use of micropropagation processes for aspen reproduction. Communicationes Instituti Forestalis Bohemicae, 20, 2004, VÚLHM, s.83-87, ISBN 80-86461-34-3
Čížková, L.: Inventarizace současného rozšíření jasanu úzkolistého (Fraxinus angustifolia Vahl) na Moravě jako základ pro využívání zdrojů reprodukčního materiálu. Sborník ze semináře „Možnosti pestovania a ochrany jaseňov“. Palárikovo, 14.4. 2004, VSLD Technická univerzita Zvolen
Cvrčková, H., Čížková, L., Máchová, P., Malá, J.: Mikropropagace Populus tremula x Populus tremuloides a využití introdukovaného druhu P. tremuloides v lesnictví. In: Neuhöferová, P. (ed.): „Introdukované dřeviny a jejich produkční a ekologický význam“ . Sborník z konference. Kostelec n. Č.lesy. 10. – 11.11. 2004. Praha, FLE ČZU 2004, s. 187 – 188
Slováček, M.: Genové zdroje topolu černého a bílého v ČR. Lesnická práce, 83, 2004, č. 2, s. 22-242
Slováček, M.: Populus nigra and P. alba genetic resources in the Czech Republic. In: J. Koskela, S.M.G. de Vries, D. Kajba, G. von Wühlisch, compilers: Populus nigra Network - Report of the seventh (25-27 October 2001, Osijek, Croatia) and eighth (22-24 May 2003, Treppeln, Germany) meetings. IPGRI, Rome, 2004