Výzkumná činnost

Šlechtění květin

V současnosti probíhá udržovací šlechtění vegetativně množených petúnií (Petunia × atkinsiana), zahradních chryzantém (Chrysanthemum × grandiflorum) a vytrvalých podzimních hvězdnic – aster (Aster novi-belgii).

Metody heterózního šlechtění byly uplatněny u hrnkových prvosenek (Primula vulgaris) při získávání F1 hybridů s velkým květem v široké barevné škále s raností odpovídající různým prodejním termínům. Odrůdy Primula × polyantha se vyznačují středně velkými, “dvoukorunnými“ květy typu hose-in-hose v dekorativních květenstvích na pevných stvolech a dobrou mrazuvzdorností a odolností vůči nepříznivým činitelům.

Křížení (hybridizace) s následnými pozitivními výběry v potomstvech a dalším množením perspektivních jedinců jsou používány u jiřinek (Dahlia) a trvalek (Hibiscus a Echinacea). Cílem je získání nižších, kompaktních odrůd s dřívějším kvetením v převážně pastelových barvách, ale zejména pro pěstování v nádobách (kontejnerech).

Šlechtění pěnišníků (rod Rhododendron L.)

Hlavním cílem současného šlechtění je získání okrasných zahradních odrůd rododendronů a azalek, které jsou v našich podmínkách dostatečně odolné nebo tolerantní vůči některým vybraným nepříznivým biotickým (např. plísně rodu Phytophthora, padlí a jiné houbové patogeny) i abiotickým činitelům (např. přísušek, horko, přemokření, vyšší pH substrátu, přímé sluneční záření, zimní i jarní mráz, suboptimální výživa). Velká pozornost je však rovněž kladena na další, esteticky či pěstebně hodnotné znaky jako jsou vitální růst, symetrické větvení a kompaktní habitus keřů, trvanlivé květy, pěkné listy, atraktivně rašící mladé výhony, dobrá schopnost regenerace rostlin, tvorby dostatečně silného kořenového systému či efektivního a kvalitního vegetativního množení (např. metodou in vitro) apod. Mezi dílčí cíle našeho šlechtění řadíme i identifikaci a získávání nových kvalitních genových zdrojů ve výše uvedených požadovaných vlastnostech. Při šlechtění využíváme klasických šlechtitelských metod jako jsou cílená kombinační křížení s následnými pozitivními a negativními výběry (v některých případech za řízeného působení vybraného stresoru). Pro získání odrůd s novými kombinacemi znaků využíváme rovněž metod geneticky vzdálené hybridizace (např. mezi jednotlivými skupinami pěnišníků se standardně zvýšenými reprodukčními bariérami) nebo křížení genotypů s rozdílnou fenologií (např. mezi raně a pozdně kvetoucími). Při výběru rodičovských komponentů jsou upřednostňovány v kultuře vzácné a pro šlechtitelské cíle cenné genové zdroje, např. některé botanické taxony a jejich F1 hybridy. Nezastupitelnou roli pro náš program šlechtění hraje také soustředění rozsáhlého sortimentu v genofondové sbírce pěnišníků, která je budována a udržována díky Národnímu programu konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a agrobiodiverzity. Vzhledem k dlouhodobému sledování a porovnávání pěstovaných odrůd mohou být jejich vlastnosti dále zohledňovány při výběru kvalitních rodičů do křížení.

Optimalizace metod vegetativního a generativního množení dřevin a jejich využití v záchranných programech

Ve VÚKOZ byly vypracovány a ověřeny postupy generativního a vegetativního množení školkařsky a sadovnicky významných dřevin. Ty zahrnují přípravu matečných rostlin, termíny sklizně a ošetření množitelského materiálu, posklizňovou manipulaci s osivem, využití stimulačních látek a regulátorů růstu u obtížně množitelných dřevin v prostředí s řízeným mikroklimatem, způsoby zimní ochrany, systémy výživy a integrované ochrany při dopěstování dřevin v kontejnerech.

Ověřené progresivní metody se využívají při rozmnožování hodnotných genotypů dřevin známého původu. Jedná se o výběrové semenné a památné stromy, vzácné taxony dřevin a introdukované dřeviny, vhodné pro naše podmínky. Tyto se vysazují na cílená stanoviště, jako jsou historické parky nebo aleje. U plodných dřevin s klíčivými semeny se využívá vhodných termínů sběrů semen, přímých výsevů nebo posklizňové úpravy osiva. U neplodících cenných dřevin se uplatňuje roubování a očkování jako jediný efektivní způsob množení, který umožňuje rozmnožit hodnotné taxony. Výzkum se zaměřuje na výběr a selekci výchozích množitelských materiálů, vhodných podnoží k roubování, termínů množení v regulovaných pěstebních podmínkách a dopěstování dřevin do požadovaných velikostí a kvality.

Využití optimálních množitelských a pěstebních metod je také součástí záchranných programů kriticky ohrožených druhů rostlin. Výpěstky je možné použít pro posílení původních populací podle požadavků správních orgánů ochrany přírody (CHKO, NP).

V areálu ústavu se zakládají trvalé genofondové výsadby především domácích druhů a kultivarů dřevin. Dále se zakládají referenční výsadby nových kultivarů dřevin pro udělení ochranných práv k odrůdě dle legislativních podmínek ČR.

Pěstební substráty a systémy výživy rostlin

Výzkum je zaměřen na využití různých komponentů pro přípravu pěstebních substrátů, především pak substrátů pro pěstování rostlin v nádobách (dřeviny v kontejnerech, hrnkové rostliny). K rašelině alternativní organické komponenty (komposty, vermikomposty, separovaný digestát, dřevní vlákna) jsou hodnoceny z hlediska možnosti zlepšení fyzikálních a chemických vlastností organických substrátů a snížení podílu rašeliny. Zvláštní pozornost je věnována komponentům, které se připravují z odpadních produktů. U minerálních komponentů (jíly, expandované jíly, zeolity, spongilit) se sleduje jejich využití jednak jako přídavků do organických pěstebních substrátů zlepšujících chemické a fyzikální vlastnosti, jednak pro přípravu speciálních minerálních substrátů (střešní substráty, hydroponické substráty), ve kterých tvoří rozhodující podíl. 

Z minerálních substrátů je detailně zpracovaná problematika střešních substrátů. Pracovníci VÚKOZ zpracovali přehled vhodných komponentů pro jejich přípravu a požadavky na fyzikální a chemické vlastnosti substrátových směsí, které shrnuje publikace Vegetační souvrství zelených střech – standardy pro navrhování, provádění a údržbu. Publikaci vydala Odborná sekce Zelené střechy při Svazu zakládání a údržby zeleně a je k dispozici na webových stránkách.

Součástí výzkumu jsou i návrhy systémů výživy zohledňující vlastnosti substrátů, použitou technologii pěstování a kvalitu závlahové vody. V agrochemické laboratoři, která je součástí odboru, se hodnotí fyzikální a chemické vlastnosti substrátů a komponentů, převážně podle metod doporučených EU.

Konzervace a využití genofondu okrasných rostlin

Je součástí Národního programu konzervace a využití genetických zdrojů rostlin a agro-biodiversity. Cílem je zachovat v minimálním možném rozsahu odrůdy (příp. druhy) okrasných rostlin, které představují významný genetický potenciál. Spravuje se deset kolekcí s více jak 1900 položkami níže uvedených rodů:

• pěnišníky (Rhododendron)
• původní domácí odrůdy růží (Rosa)
• okrasné jabloně (Malus)
• domácí odrůdy aktinídií (Actinidia)
• cibuloviny (Tulipa)
• hlíznaté květiny (Gladiolus)
• hlíznaté květiny (Dahlia)
• třapatky (Echinacea)
• generativně množené druhy květin (letničky, dvouletky, trvalky)
• vegetativně množené druhy květin (letničky, trvalky, chryzantémy)

Při shromažďování genofondů se vychází z obecné zásady uchovat především domácí sortimenty. Následně jsou jednotlivé položky popisovány podle vypracovaných klasifikátorů a evidovány v informačním systému GRIN Czech.

Podle schválené metodiky je aplikována regenerace, u generativně množených druhů navíc uložení osiva do genové banky při -18°C. Na základě písemné žádosti (elektronické objednávky) je možná distribuce vzorků uživatelům. Některé kolekce jsou prezentovány nejvýznamnějšími položkami v Ukázkové výsadbě českého šlechtění v areálu VÚKOZ nebo expozicí na Dendrologické zahradě.