Biologický materiál lze dlouhodobě uskladnit v kapalném dusíku nebo jeho parách. Výhoda takového přístupu spočívá především v minimálních nárocích na správu takové genetické banky – extrémně nízká teplota totiž zastaví veškeré biochemické děje, tudíž teoreticky lze položky uchovávat po velmi dlouhou dobu téměř bezúdržbově.

U ovocných dřevin se pro zamrazování osvědčily vzrostné vrcholky, izolované z kultur pěstovaných in vitro, nebo jednoleté dormantní výhony odebrané přímo ze sadu. První metoda je časově poměrně náročná, protože zahrnuje založení kultury, její namnožení, exstirpaci vrcholků pod binokulární lupou, přípravu materiálu s použitím speciálních roztoků a samotné zamrazení. Chceme-li z takto vytvořené položky opětovně získat výpěstek, je třeba vrcholky řízeně rozmrazit, nasadit na živnou půdu, vyčkat jejich regenerace a obnovit tak explantátovou kulturu, namnožit výhony, přesadit je na zakořeňovací médium, po zakořenění převést ex vitro a postupně sazenice aklimatizovat. Postup využívající dormantních výhonů vyžaduje méně kroků a je mnohem rychlejší.

Odběr materiálu probíhá v zimním období. Výhony jsou následně nařezány na jedno- či vícenodální segmenty a při teplotě cca –5 °C se několik týdnů vysoušejí (obr. 1). Tento krok zajistí, že v pletivech klesne podíl vody, která by při poklesu teploty mohla tvořit ledové krystaly a způsobit poškození buněk. Po dosažení požadovaného obsahu vody jsou segmenty nejdříve zamrazeny programovatelným zamrazovačem a následně vloženy do parní fáze nad hladinou kapalného dusíku. Zde může být materiál dlouhodobě uchován. Při rozmrazování se vytažené segmenty umístí např. do vlhkého písku a nechají se cca dva týdny v chladničce rehydratovat. Následuje očkování na vhodné podnože (obr. 2).

Úspěšnost metody, tj. životaschopnost oček získaných z rozmrazených segmentů, může být ovlivněna mnoha faktory. V průběhu posledních tří let jsme provedli sérii zamrazení materiálu odebraného z jádrovin i peckovin a porovnávali jsme experimenty lišící se v různých parametrech: termín odběru výhonů, délka segmentů, manipulace se segmenty, stupeň vysušení, termín očkování. Zjistili jsme, že tentýž protokol v témže roce vede k pronikavě rozdílným výsledkům u různých odrůd a že naopak úspěšnost u téže odrůdy výrazně kolísá mezi jednotlivými lety. Bezpochyby zásadní roli tedy hraje průběh počasí během období dormance.

Celkově nejlepší výsledky jsme zaznamenali u jabloní 'Gala' a 'Idared' (v roce 2022 rašilo přes 60 % rozmrazených oček) a u hrušně 'Lucasova' (55 % rašících v roce 2023). Kromě nich se, byť s velmi proměnlivou úspěšností, podařilo získat očkovance kryoprezervovaných jabloní 'Boskoopské', 'Grávštýnské', 'Lohák', 'Smiřické vzácné' a 'Studniční', hrušní 'Generál Leclerc' a 'Jakubka česká' (obr. 3) a slivoně 'Stanley'. Další testované odrůdy, jmenovitě hrušeň 'Konference', slivoně 'Babče' a 'Althanova renklóda' a meruňka 'Veharda', zatím žádnou regeneraceschopnost nevykázaly.

Ve světě se popsané kryoprezervační techniky užívá zejména pro jádroviny. I naše experimenty potvrzují, že především jabloně lze formou dormantních segmentů zamrazovat s poměrně vysokou úspěšností, třebaže i zde je třeba počítat s velkou variabilitou mezi odrůdami a mezi sezónami. Dosavadní výsledky pro peckoviny zůstávají mnohem méně přesvědčivé.

Autor: Matěj Semerák

Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský Holovousy, s.r.o.

Téma je podrobněji zpracováno v článku:

Semerák M. & Slámová A. (2024): Kryoprezervace dormantních výhonů ovocných dřevin. Vědecké práce ovocnářské 30(2) – přijato k tisku [říjen 2024].

Obr. 1: mrazové vysoušení segmentů před zamrazením v dusíkových parách

Obr. 2 a 3: vlevo očkování z kryoprezervovaných segmentů hrušní, vpravo rašící odrůda 'Jakubka česká'