oplemenjivanje bilja

oplemenjivanje bilja, postupci poboljšanja nasljednih osobina biljaka koje zadovoljavaju potrebe suvremene poljoprivrede, prerađivačke industrije i tržišta; znanstv. disciplina koja proučava i praktično primjenjuje određene metode stvaranja novih genetički poboljšanih → kultivara, skupljanja i čuvanja (održavanja) genske zbirke (gen-kolekcije) divljih i kultiviranih vrsta, postupci priznavanja, zaštite i održanja novih biljnih kultivara.

Odabir najboljih biljaka, plodova i sjemenki u vrijeme udomaćivanja početak je oplemenjivanja bilja. Stvaranje novih kultivara kojih nije bilo u prirodnim populacijama postalo je moguće tek kada su skupljena znanja o spolnim organima biljaka (Rudolf Jacob Camerarius, 1694) i o spolnom razmnožavanju biljaka (C. Linné, 1760). Osnivačem hibridizacije (spolnoga križanja) biljaka smatra se Josef Gottlieb Kolreuter, koji je izveo i opisao (1760) velik broj križanja unutar iste vrste i među različitim vrstama bilja. Rezultate istraživanja o utjecaju prirodnog odabira u evoluciji biljnih vrsta objavio je Ch. Darwin (1859). Nakon Mendelovih otkrića (→ mendel, gregor) razvilo se oplemenjivanje bilja utemeljeno na genetičkim zakonitostima nasljeđivanja svojstava. U XX. st. počeo je kontinuirani oplemenjivački rad na žitaricama (H. Nillson, 1901), hibridima kukuruza (Edward Murray East, George Harrison Shull, 1905), koji se nastavlja i danas. Mnoge voćne i povrtne vrste hibridizacijom je stvorio Thomas Andrew Knight (1795–1835). U voćarstvu, vinogradarstvu, povrćarstvu i cvjećarstvu stvoren je velik broj novih kultivara.

Prva metoda u oplemenjivanju bilja bio je odabir (selekcija) iz prirodnih populacija u kojih postoji prirodna genska varijabilnost, jer se selekcijom ona ne može stvoriti. Učinkovitost selekcije ovisi o intenzitetu selekcije, frekvenciji gena (genotipova), načinu nasljeđivanja svojstva i frekvenciji poželjnih genotipova.

Križanje (hibridizacija) druga je metoda, koja se sastoji od međusobnoga križanja dvaju ili više genotipova (linija, odlika, hibrida) radi kombiniranja željenih svojstava roditelja u novi genotip. Koriste se različiti oblici hibridizacije: jednostruko križanje, višestruko križanje (H. V. Harlan i M. L. Martini, 1940), povratno križanje, dialelno križanje, konvergentno križanje u različitim varijantama (J. MacKey, 1962). Danas je oplemenjivanje bilja zasnovano na križanju između različitih genotipova te izboru (selekciji) poželjnoga potomstva iz stvorene populacije. Hibridizacijom (rekombinacija gena) te induciranim mutacijama, aneuploidijom i euploidijom stvara se nova varijabilnost, iz koje se pogodnim metodama mogu uzgojiti genotipovi s poželjnim svojstvima. U stvaranju novih kultivara potrebno je odrediti cilj hibridizacije, izabrati roditeljske parove, primijeniti pogodne metode križanja, pravilne metode uzgoja i selekcije iz hibridnih populacija te pravilno testirati novostvorene genotipove.

Izbor metoda oplemenjivanja (selekcije) koje se koriste u stvaranju novih genotipova ovisi o načinu razmnožavanja (generativno, vegetativno) i načinu oplodnje (samooplodnja, stranooplodnja). Načini oplodnje imaju različite pa i suprotne učinke na gensku strukturu populacija. Kod samooplodnih biljaka oplemenjivanje je stvaranje homozigotnosti, a metode oplemenjivanja koje se uspješno koriste jesu: odabir u masi iz prirodnih populacija, individualni odabir ili odabir »čistih linija« i hibridizacija. Najčešće se primjenjuje hibridizacija, nakon koje se koriste metode selekcije svojstvene za samooplodne vrste: individualni odabir nakon križanja (pedigre), metoda uzgoja u masi (bulk) i metoda povratnoga križanja (back-cross). Svaka od njih može se izvoditi u više varijanti prema specifičnostima programa oplemenjivanja.

Glavne su metode oplemenjivanja stranooplodnih vrsta: odabir u masi, individualni odabir u više varijanti, rekurentni odabir, stvaranje sintetičkih odlikâ i hibridizacija. Hibridizacija kod stranooplodnih biljnih vrsta izvodi se radi kombiniranja nasljednih osnova različitih roditelja i stvaranja populacije iz koje će se selekcijom proizvesti linije ili križanja u srodstvu (inbreeding) radi održavanja linija namijenjenih proizvodnji hibrida (dvolinijski, trolinijski, dvostruki). Utvrđuju se opće i specifične kombinacijske sposobnosti linija i koristi se → heterozis.

Metode oplemenjivanja biljaka koje se vegetativno razmnožavaju jesu: selekcija klonova (klonska selekcija) i generativna ili, češće, vegetativna hibridizacija kalemljenjem ili transplantacijom.

Suvremena je pomoćna metoda u oplemenjivanju bilja prijenos (transfer) pojedinačnih gena iz bilo kojeg izvora (biljnoga, životinjskoga). Tom metodom prenosi se samo željeni gen.

oplemenjivanje bilja. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2017. Pristupljeno 15.8.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=45267>.