Fundamentālie un lietišķie pētījumi augļaugu selekcijā, inovatīvu audzēšanas un pārstrādes tehnoloģiju izstrādē

Dr. biol. Edīte Kaufmane
(Latvijas Valsts augļkopības institūts)

Pētījumi veikti LV Augļkopības institūtā, daļa – Zviedrijas Lauksaimniecības universitātes Dārzkopības institūtā. Pētījumus nosacīti var iedalīt vairākās grupās.

1. Plūmju reproduktīvās sfēras attīstības citoembrioloģiskie pētījumi (1980.–1991.g.)

Plūmju izplatības galvenie limitējošie faktori ir piemērotība klimatiskajiem apstākļiem un pašauglības pakāpe. Šo pētījumu rezultātā tika atklātas vairākas likumsakarības par saikni starp dažādas izcelsmes un ploiditātes plūmju ziedpumpuru attīstības gaitu un ziemcietību, par apputeksnēšanās un apaugļošanās ātrumu atkarībā no šķirņu kombinācijas un apkārtējās vides apstākļiem. Pētījumu rezultāti apkopoti disertācijā, kas aizstāvēta 1991. gadā selekcijas un sēklkopības specialitātē.

Šķirņu salīdzināšanas un hibrīdu izvērtēšanas rezultātā Latvijas ģenētisko resursu (ĢR) kolekcijā ievietotas 119 plūmju šķirnes un hibrīdi. Kopprojekta ar Zviedrijas Lauksaimniecības universitātes Dārzkopības institūtu ietvaros izveidota plūmju ĢR kodolkolekcija Latvijā un Zviedrijā, izstrādāti deskriptori šķirņu izvērtēšanai un aprakstīšanai.

Darbs mājas plūmju (Prunus domestica L.) selekcijā Dobelē uzsākts ar selekcionāra P.Upīša izveidotā selekcijas materiāla izvērtēšanu. Pēc pirmās materiāla atlases 1986. gadā izveidots šķirņu salīdzināšanas stādījums, uzsākts darbs pie plūmju kolekcijas izveides Dobeles DSIS. Veicot morfoloģisko, bioķīmisko un saimniecisko pazīmju izvērtējumu, no šī materiāla izdalīti 6 perspektīvi hibrīdi, no kuriem Latvijā reģistrētas 2 šķirnes ‘Minjona’ un ‘Zemgale’. Kopīgas selekcijas programmas ietvaros kopš 1997.gada Dobelē notiek Latvijas – Zviedrijas plūmju selekcijas materiāla izvērtēšana. 2010. gadā reģistrācijai Latvijā iesniegtas 4 šķirnes ‘Lotte’, ‘Adele’, ‘Ance’, ‘Sonora’. Galvenās pazīmes: augļu lielums, ienākšanās laiks, garšas īpašības (t.sk. bioķīmiskais sastāvs), koka arhitektūra, pašauglības pakāpe.

Plūmju konvencionālā selekcija (hibridizācija, sējeņu atlase utt.) ir ilgstoša, resursu un darba ietilpīga. Vajadzīgas lielas platības, ražot sāk 5–8 gadus pēc sējeņu ieguves, līdz šķirnei nonākt var 20–25 gadu laikā. Tas licis selekcijā ieviest MAS (marker assisted selection) un mērķtiecīgāk veikt vecākaugu atlasi, ieviest precīzas atlases metodes pēc iespējas agrīnā attīstības stadijā, līdz ar to paātrinot selekcijas procesu. MAS ieviešana un pielietojums plūmju selekcijā Latvijā: 1) augu paraugu genotipēšana, identifikācija, šķirņu izcelsmes noteikšana un precizēšana, vecākaugu mērķtiecīga atlase hibridizācijai; 2) selekcijai nozīmīgu pazīmju marķieru izstrāde un pielietošana (pašnesaderības alēļu un rezistences pret PPV (plūmju virālās bakas) noteikšanai).

Darbs aprikožu (Prunus armeniaca L.) selekcijā veikts uz selekcionāra P. Upīša selekcijas materiāla bāzes. Hibrīdu izvērtēšanas un šķirņu salīdzināšanas rezultātā ĢR kolekcijā ievietotas 35 šķirnes un hibrīdi. 1999. gadā Latvijā reģistrētas aprikožu šķirnes ‘Lāsma’, ‘Daiga’, ‘Velta’. Šobrīd Latvija ir tālākais aprikožu ziemeļu izplatības reģions!

Pētījumi veikti Zviedrijas Lauksaimniecības universitātes Dārzkopības institūtā Balsgardā, izmantojot tradicionālās citoembrioloģiskās metodes, bet kopš 1995. gada– fluorescentās mikroskopēšanas metodi. Šīs metodes pielāgotas jaunai augļaugu kultūrai – krūmcidonijai (Chaenomeles japonica). Ar tās palīdzību konstatētas apputeksnēšanās un augļu aizmešanās likumsakarības, kam ir svarīga nozīme praktiskās selekcijas procesa paātrināšanā un ražības paaugstināšanā. 2011. vai 2012. gadā Latvijā (vai Eiropā) tiks reģistrētas pirmās krūmcidoniju (kā augļauga) šķirnes pasaulē!!!

Pētījumi aptver šķirņu – potcelmu kombinācijas, vainagu veidošanu, apdobju un rindstarpu kopšanas veidus, videi draudzīgas audzēšanas sistēmas pamatu izstrādi u.c. Pētījumi uzsākti ar Eiropā un Krievijā selekcionētajiem plūmju potcelmiem un Latvijā komercaudzēšanai piemērotām šķirnēm. Rezultātā atlasīti trīs Latvijā perspektīvi klonaudžu potcelmi, atrastas vairākas labas potcelmu – šķirņu kombinācijas.

Pētījumi veikti trīs TOP projektu, divu starptautisku projektu, ERAF un VPP projekta ietvaros. Projektu vadītāja E.Kaufmane. Tie realizēti sadarbībā ar vairākiem Latvijas augļu un ogu pārstrādes uzņēmumiem (SIA “Pure Food”, SIA ”Silvanol”, SIA “Lienama Alūksne”, SIA “Satori Alfa”, SIA “Amberbloom”, u.c.), Zviedrijas–Dānijas kopuzņēmumu “Arla”, u.c. Projekta realizācijas gaitā veikta augļu un ogu kultūru dažādu šķirņu bioķīmiskā izpēte un izvērtēšana. No šķirnēm, kuru augļi satur visvairāk bioloģiski aktīvās vielas, tika gatavoti dažādi eksperimentāli produkti. Tika veikta arī šo produktu bioķīmiskā izpēte ar mērķi noskaidrot, cik lielā mērā tajos saglabājušās bioloģiski aktīvās vielas. Eksperimentālie produkti tika nodoti izvērtēšanai pārstrādes uzņēmumiem. Rezultātā Latvijā reģistrēti patenti “Krūmcidoniju sukādes iegūšanas paņēmiens” un “Lielogu dzērveņu cukātu ieguves tehnoloģija”. Par šo tehnoloģiju izstrādi 2005. gadā iekļuvām gada nozīmīgāko atklājumu sarakstā. 2010. gadā saņemts LR patents “Smiltsērkšķu nektāra iegūšanas tehnoloģija”. Visas patentētās tehnoloģijas tiek izmantotas ražošanā.

Par zinātnisko pētījumu rezultātiem publicēti 37 zinātniski raksti, t.sk 7– SCI žurnālos, kā arī 7 grāmatas, t.sk. 3 monogrāfijas.

Kopš 1996. gada institūtā pastāvīgi strādājošo skaits pieaudzis no 25 līdz 62, no tiem 51 zinātniskais darbinieks, t.sk. 14 zinātņu doktori (t.sk. 8 jaunie zinātnieki un 3 ārvalstu zinātnieki), 15 maģistri, t.sk. 8 doktoranti, 3 maģistranti. 43% zinātniskā personāla vecums nepārsniedz 35 gadus.

Institūta finansējums līdz 2008. gadam strauji auga, maksimumu sasniedzot 2008. gadā; 2009. gads bija krīzes gads, 2011. gadā – 120% no 2008. gada!

Institūta zinātnieku kopīgais SCI publikāciju skaits pēdējos 5 gados pieaudzis četrkārtīgi.

Uz LVAI vārda Latvijā reģistrētas 41 augļaugu un 6 ceriņu šķirnes. Zviedrijā reģistrētas 6 vīnogu, Beļģijā – 2 ābeļu šķirnes. Iesniegtas reģistrācijai Zviedrijā 1 ābeļu un 1 aveņu šķirne. Tiek pārbaudītas dažādu kultūru 12 šķirnes 7 Eiropas valstīs. Šobrīd īstenojam 13 projektus, t.sk. 5 ESF un ERAF projektus, VPP, LZP, INTERREG, EUREKA, ZM pasūtījuma projektu, divpusējos ārvalstu sadarbības projektus, kā arī piedalāmies 3 COST akcijās. Pateicoties LVAI izstrādātājām tehnoloģijām, darbam ar šķirņu pārbaudi un selekciju, glabāšanas un pārstrādes pētījumiem un tehnoloģiju pārnesi, komercdārzu platības Latvijā pieaug.