Banki nasion dla ryżu

Alarmowaliśmy ostatnio w Wodnych Sprawach, że światu grozi wzrost cen ryżu. Oczy ponad połowy ludzkości zwracają się w stronę banków nasion tego zboża, szczególnie najbogatszej z nich, funkcjonującej na Filipinach w ramach International Rice Research Institute.

Znikające ryżowiska

Historyczne odmiany ryżu, tak siewnego Oryza sativa, jak i afrykańskiego O. glaberrima, wypierane są z rolnictwa przez nowsze kultywary. Niejeden farmer zmienia profil produkcji z ryżu na inne uprawy. Mnóstwo ludzi rezygnuje też z rolnictwa, by szukać szczęścia w miastach.

W jeszcze gorszej sytuacji są dzicy krewniacy ryżu (np. zamokrzyca Leersia i ostruda Zizania), zagrożeni utratą siedlisk, miejscami tępieniem jako żywe rezerwuary szkodników i patogenów uprawnych form ryżu. Znaczenie pewnych CWR, zwłaszcza Porteresia coarctata, rośnie w dobie współczesnych zmian klimatu oraz utraty siedlisk, gdyż są one donorami bezcennych genów odporności na zasolenie [1, 2, 3, 4].

Działa? Nie poprawiaj, chyba że…

Powszechnie stosowaną metodą gromadzenia zasobów genowych ryżu pozostaje przechowywanie ziarniaków w bankach nasion w warunkach umiarkowanie niskich temperatur (+2°C do –20°C), a jednocześnie umiarkowanie niskiej wilgotności (rzędu 6-7 proc. początkowej wilgotności świeżej masy). Tak zabankowane nasiona trzeba co kilkanaście lat odnawiać poprzez siew w warunkach kontrolowanych, a następnie zebranie nasion potomnych. Pociąga to za sobą ryzyko zaniku części alleli wskutek losowego charakteru dziedziczenia, a przede wszystkim utraty znacznej części nasion i siewek pod wpływem presji patogenów, roślinożerców oraz działania czynników abiotycznych (susz, gradobić).

Tymczasem szereg gatunków i odmian wymaga zgoła innych metod długoterminowego przechowywania. I odwrotnie – nawet zwykłe próbki można bankować niemal w nieskończoność (to jest bez konieczności odświeżenia przez siew i bez dostrzegalnej utraty żywotności po upływie tysięcy lat) przy użyciu droższych, bardziej wyrafinowanych technicznie metod. Wystarczyłoby je mocniej wysuszyć, a potem zamrozić w ciekłym azocie. Albo zamiast nasion gromadzić kultury in vitro, które da się pasażować albo zamrozić w taki lub innych sposób [1, 2, 3, 4].

Rezerwaty – czas na comeback?

Pośród dziko rosnących krewniaków ryżu nie brak gatunków, dla których wskazane byłoby tworzenie obszarów chronionych (rezerwatów i parków narodowych), ewentualnie uprawa w swego rodzaju ogrodach botanicznych (polowych bankach genów). Dotyczy to zwłaszcza rodzajów i gatunków:

1. w ogóle nie zawiązujących nasion bądź zawiązujących je sporadycznie, pomnażających się tylko albo głównie wegetatywnie (wiele zamokrzyc Leersia, Oryza longistaminata, O. neocaledonica, O. granulata, O. meyeriana);
2. produkujących, jak na okrytozalążkowe wodorosty przystało, nasiona typu recalcitrant, zamierające po wysuszeniu – zatem nie da się ich przechowywać w niskiej wilgotności ani zamrażać po wysuszeniu, np.: Porteresia coarctata;
3. nie kwitnących w warunkach banku nasion (Oryza schlechteri, trzcina z rzeki Hastings Potamophila parvifolia oraz Zizaniopsis w IRRI);
4. wymagających specyficznych warunków, np.: cienia z przepuszczalną, świeżą glebą jako gatunki leśne (chociażby wcześniej już wspomniane Oryza granulata i O. meyeriana). [1, 2, 3, 4]

Zbędne bliźniaki

Więcej niż 780 tys. próbek ryżu uprawnego oraz ich CWRów zdeponowanych jest obecnie w bankach nasion w ponad 40 państwach. Niestety znaczna, a co gorsza bliżej nieznana ich liczba to duplikaty. Liczba próbek nie odpowiada zatem liczbie historycznych kultywarów oraz dzikich kuzynów ryżu. Marnuje się więc miejsce i fundusze na utrzymywanie tej samej odmiany w wielu miejscach, jednocześnie zostawiając na łasce losu dziesiątki innych kultywarów i CWRów.

Najważniejszymi, bo najbogatszymi bankami nasion ryżu na świecie, są te zarządzane przez CGIAR (Consultative Group for International Agricultural Research), natomiast fizycznie nasiona przechowywane są w największych, międzynarodowych bankach: International Rice Research Institute (IRRI, O. sativa) oraz w AfricaRice (ryż afrykański O. glaberrima). Również CIAT (International Center for Tropical Agriculture) posiada kolekcje ryżu i jego krewniaków dla krajów Ameryki Łacińskiej.

Jak łatwo zgadnąć, imponujące zasoby ras lokalnych, historycznych kultywarów i dziko rosnących krewniaków ryżu gromadzi narodowy bank nasion Chin Ludowych: CAAS. Dość zasobne są też analogiczne instytucje Stanów Zjednoczonych oraz Federacji Rosyjskiej. Jednak nawet najbogatszy bank genów nie pomoże, gdy uderzy weń tsunami termonuklearnego ognia, odparowując tak same zasoby, jak i badających je naukowców [1, 2, 3, 4].

W artykule korzystałem m.in. z:

1. https://www.irri.org
2. https://www.africarice.org
3. https://www.ifpri.org/partnership/international-center-tropical-agriculture-ciat/
4. https://caas.cn/en/Newsroom/ResearchUpdate/02dbb70ec5a84fabac4b87b3224be5cc.htm