44
* Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/15.0316

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie

CZ.1.07/2.2.00/15.0316

Page 2: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Pěstované rostliny BOT/PRSB

Přednáška 5. března 2012Olejniny

letní semestr 2011/2012

Page 3: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Témata přednášek

1. Úvodní informace, organizace výuky; Biodiverzita, rostliny planě rostoucí, rostliny pěstované, vzájemné vztahy, ochrana – instituce, zákony

2. Obiloviny – hlavní druhy, alternativní (minoritní) obiloviny3. Olejniny 4. Luskoviny5. Okopaniny, resp. rostliny poskytující jedlé kořeny, bulvy a hlízy 6. Ovoce, chmel, vinná réva7. Zelenina8. Rostliny požitkové, rostliny poskytující koření, rostliny poskytující silice9. Rostliny tříselné a mýdelné, rostliny poskytující pryskyřice, klovatiny, kaučuk, rostliny

voskodárné10. Rostliny barvířské11. Rostliny poskytující materiál k dalšímu průmyslovému zpracování (dřevo, lýko,

vlákna, korek)12. Rostliny okrasné, květiny13. Pícniny, trávy14. Rostliny lékárnické (léčivé) – samostatný předmět od letního semestru 2011/201215. Houby, sinice a řasy

Page 4: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

30 plodin nejdůležitějších pro lidskou výživu:

1. pšenice2. rýže3. kukuřice4. brambory5. ječmen6. batáty – Ipomoea batatas7. cassava (maniok) - Manihot esculenta8. hrozny (ovoce, víno)9. sója10. oves11. čirok (Sorghum sp.)12. cukrová třtina13. proso (Panicum miliaceum)14. banány15. rajčata

16. cukrová řepa17. žito18. pomeranče19. kokosový ořech20. bavlník (semena)21. jablka22. yam (Dioscorea)23. arašídy24. vodní melouny25. zelí26. cibule27. fazole28. hrách29. slunečnice30. mango

Page 5: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí asi 100 druhů má reálný význam, současně se řada z nich využívá i

pro další účely, např.soja (Glycine max), řepka (Brassica napus) (a další brukvovité), Len (Linum usitattissimum), bavlník (Gossypium), podzemnice olejná (Arachis hypogea), Sezam (Sesamum indicum)skočec (Ricinus communis), saflor (Carthamus tinctorius), slunečnice (Helianthus annuus),oliva (Olea europea), palma olejná (Elaeis guinensis), kokos (kopra) (Cocos nucifera), tykev obecná (Cucurbita pepo), konopí seté (Cannabis sativa), kukuřičné klíčky (Maďarsko), semena tabáku, jádra různých

ovocných stromů (mandle)

Page 6: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

Domestikace rostlin poskytujících olej a vlákna – v prvních stadiích primitivního zemědělství

len – pravděpodobně nejstarší ve starém světě, nejvýznamnější až do poč. 20. století

lnička (Camelina sativa) – nejprve jako plevel ve lnu

primitivní získávání oleje ze semen – drcení, zalití horkou vodou, sesbírání oleje z povrchu

Page 7: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

využití:potravinářství (= triglyceridy mastných kyselin), sorpce A,E,D,Krok 1997 – spotřeba kg/ obyvatele za rok. svět 15 kg, EU, 41 kg, ČR 26 kg, Čína 9 kgzelené hnojení, krmivo pro dobytekkosmetika, farmaciechemická výroba – barviva, fermeže, mýdlo, prací prostředkyautomobilový průmysl

v budoucnosti – výroba technických olejů z planě rostoucích druhů – např. pryšce (Euphorbia, Tithymalus)

*

Page 8: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Olejniny – v České republice (v roce 1999 asi 350 000 ha)Čeleď Plodina Vědecký název Použití

Brassicaceae řepka olejná (brukev řepka olejka)

Brassica napus L. potravina, oleochemie

hořčice bílá Sinapis alba L. zelené hnojení, potravina (plnotučná hořčice) sinalbin – enzymem mykosinem se štěpí na glukózu a P-hydroxybenzylový hořčičný olej

hořčice sareptská Brassica juncea L. potravina (kremžská hořčice, francouzská z jemně mleté žlutosemenné) sinigrin

hořčice černá Brassica nigra L. Koch. farmacie

hořčice habešská – hnědá Brassica carinata Braun. pícnina, potravina

ředkev olejná Raphanus sativus var. oleiferus Metzg.

pícnina

lnička setá Camelina sativa L. barvy, laky, fermeže, krmivo, potravina

roketa setá Eruca sativa L. zelené hnojení

Hořčice – pomletá semena s moštem (octem) z vína – mustum ardeum – lepší trávení

Fabaceae sója luštinatá Glycine soja Sieb. et. Zucc. syn. G. mas (L.)Merrill.

krmivo, potravina

Linaceae Len setý Linum usitatissimum L. farmacie, krmivo, barvy, laky, fermeže, potravina

Asteraceae slunečnice roční Helianthus annuus L. potravina

Papaveraceae mák setý Papaver somniferum L. potravina, farmacie

Page 9: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

brukev řepka olejka Brassica napus L. subsp. napus stará kulturní rostlina planě rostoucí druhy Brasica,

Raphanus, Sinapis – Z Asie, Evropa

plevele – Descurainia sophia, Raphanus raphanistrum

původ: pravděpodobně ve Středozemí, pravděpodobně helenistické a římská epocha, ale nejsou archeologické nálezy

v Evropě se prokazatelně pěstuje od 16.- 17. stol.

Irák, Khafajah – 3 000 BC ozimá a jarní, pěstitelsky zajímavá

plodina

subsp. napobrassicatuřín (dvouletka)

Page 10: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*amfidiploid, spontánní křížení B. campestris (n=10) x B. oleracea (n=9) a

polyploidizace (n=19)

B. nigrab. černá (černohořčice)

n=9B

B. carinata B. junceah. habešská b. sítinovitá (h. sareptská)

n=17 n=18BC AB

B. oleracea B. napus B. campestris (B. rapa)b. zelná b. řepka b. řepák

n=9 n=19 n=10C AC A

R. sativus var. radicola, var. longipinnatusředkvička, ředkev

n=9

Page 11: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Šlechtění:zaměřeno na snížení obsahu kys. erukové (tzv. 00 typ odrůd) v oleji a

glukosinolátů ve šrotukvalita oleje je dána: nízký obsah nasycených mastných kyselin

(palmitové, stearové, arachové, behenové), vys. obsah nenasycené kys. olejové, poměr esenc. k. linolenové : k. linolové 2:1, vysoký obsah tokoferolů (alfa - vit.E, gama – antioxidant), fytosteroly –složky lipidových frakcí semen, 200 druhů – sníž. cholesterolu, posílení imunity

kys. eruková: způsobuje špatnou resorpci při trávení, retardaci růstuglukosinoláty: rozkladem vznikají izothiokyanáty a 2-oxazolidinethion –

riziko při zkrmování, poškození štítné žlázy, vážou selektivně jódfenolové sloučeniny (sinapin, fytin, tanin) – antinutriční látky – zhoršení

senzorických vlastností (rybina) nové trendy: liniové odrůdy s nízkým obsahem GSL, změněná

skladba mastných kyselin v oleji, žlutosemenné odrůdy (mají tenčí osemení, tím pádem méně vlákniny a více tuku), trpasličí odrůdy, GMO (riziko křížení s planě rost. druhy)

typ E0 – k. eruková 50-60%, výroba maziv, detergentů využití jako biopalivo – buď surový nebo rafinovaný řepkový olej

nebo jeho metylestervýroba oleje za tepla – vysokotlaká pára (do 110 bar, do 318 °C)

Page 12: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

Hybridní šlechtění vyloučit samosprášení – samčí sterilita, autoinkompatibilita zdroj CMS: tzv. hybridní řepky – složité křížení s

Brassicoraphanus (Raphanus sativus ředkev Ogura x Brassica oleracea) – poruchy jaderného dělení – sterilní pyl, málo plodí

systém INRA – fůzí pro toplastů, Ogura x řepka – sterilní cytoplasma + sterilní jádro, které je kódováno alelou genů obnovitelů fertility rfrf;

pylově fertilní jednici mají bbuď fertilní cytoplasmu F nebo alely obnovitele fertility Rfrf, resp. RfRf

autoinkompatibilita – série S-alel – interakce pylu a blizny –pyl prorůstá jen tehdy, když jsou alely v pylu i blizně různé

*

Page 13: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

Schéma šlechtění hybridních odrůd řepky

tvorba linií obnovujících pyl.

fertilitu

tvorba linií neobnovujících

pyl. fertilitu

mateřský rodič (A)

výchozí materiál

otcovský rodič (B) – více linií s

růz. dobou kvetení pro lepší

opylení

testování kříženců experimentální hybridy pyl. sterilní

+ opylovač (C)

hybridní odrůda

Page 14: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

rod Brassica – velká genetická variabilita, vzájemná křižitelnost

resynteza řepky z růz. forem původních druhů –zvýšení genetické variability (křížení, embryo-rescue , oplodnění in-vitro, fůze protoplastů)

tvorba dihaploidů k rychlé homozygotizaci (využití jako rodičů pro tvorbu hybridů nebo jako odrůdy –linie

GMO – obsah olejů, rezistence k herbicidům

Page 15: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

len setý - Linum usitatissimum L.Linaceaen=15, diploid, převážně samoosprašnýpůvod: Přední Asie a sev. Afrika

pravděpodobně z planého druhu L. angustifolium L. (stejný počet chromozómů, vzájemně se kříží),

u nás: L. flavum, L. catharicum, L. hirsutum, L. tenuifolium, L. austriacum, L. perennemají n=8, 9)

kulturní formy známy z doby před 5 000 –6000 lety

do Evropy – z Egypta jako přadná rostlinačeské země – v minulosti dominantní

plodina osevního postupu (Skanzen Rožnov pod Rahdoštěm), nyní se již prakticky nepěstuje (Agritec Šumperk)

nyní: Kanada, Čína, Indie, FrancieLinaceae - Linum usitatissimum.From: Darstellung und Beschreibung sämtlicher in der Pharmacopoea Borusica aufgeführten offizinellen Gewächse by Otto Carl Berg & Carl Friedrich Schmidt.Leipzig, Arthur Felix, [1858-1863], 1. edition, volume 3 (plate 18c). Hand-coloured lithograph (sheet 215 x 280 mm). Text enclosed.

Page 16: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

fenotypová rozmanitost šlechtění: např. L. crepitans- ranost, polyploidizace se

neosvědčila (horší parametry oleje i vlákna) typ olejný a přadný, olejopřadnývyužití: lisování za studena – jedlý olejlisování za vysokých teplot – technický olej

kys. linolenová (vysýchavá) – výr. barevpotravina (vitaminy E,A,D, esenciální AK – lysin, leucin, valin atd.), fytoestrogen secoisolariciresinol-diglykosid (SDG)- antioxidant – potravinasliz – vliv na trávení, ochrana žaludečních sliznic farmacie – laxativum, analgetikumolej lisovaný za studena – kosmetika – masti, krémy, zásypy, šamponypokrutiny (zbytky semen po lisování ) – krmivo

Page 17: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

Přírodní linoleum se používá jako podlahová krytina už téměř 150 let. Samotný název je odvozen z latinských výrazů linum (len) a oleum (olej) a technologie výroby linolea v podstatě zůstala dodnes stejná. Linoleum je čistě přírodní materiál.

Obsahuje lněný olej, vápenec, korkovou moučku, přírodní pryskyřici, dřevitou močku, pigmenty a jutu, která tvoří podkladovou vrstvu linolea.

Je dobře odolný a trvanlivý, antistatický, antibakteriální. Odolá ohni, nevznítí se. Ale citlivě reaguje na světlo a zakryté části podlahy se jeví tmavší. Po odkrytí se ale barevnost vyrovná do stejného odstínu.

*

Page 18: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

lnička setá – Camelina sativa L.Brassicaceae

v Evropě 3 000 let BC, nyní vzácná, ustupuje do 40. let – významná olejnina

ve vých. a stř. Evropě subsp. sativa (semena

nevypadávají, 27-31% jedlého oleje)

subsp. microcarpa (Euroasijské stepi)

Page 19: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

mák setý – Papaver somniferum L.Papaveraceaerod Papaver – asi 100 druhů (P. rhoeas, P.

alpinum, P. strigosum, P. dubium, P. agremone, P. orientale)

P. somniferum – řada ekologických poddruhů –(euroasijský, ťan-šanský, jihoasijský, atd.)

původ: Blízký Východ - Turecko, Z Středomoří, v Evropě od neolitu –nálezy: Německo, Polsko – Krakov, Španělsko

ale nejsou nálezy z JV Evropy a Blízkého Východu

n=11, většina odrůd diploidní 2n = 22subsp. somniferum – opiovýsubsp. hortensis – olejný domestikace: zvětšení tobolky, neotevírá se,

větší semenaplaně rostoucí máky – tradičně nazývané P.

segiterum 2n=22, 44; diploidní se mohou křížit s P. somniferum (zásoba progenitorů)

Page 20: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

HistoriePapaver somniferum has long been popular in Europe. Fossil remains

of poppy-seed cake and poppy-pods have been found in Neolithic Swiss lake-dwellings dating from over 4,000 years ago.

Poppy images appear in Egyptian pictography and Roman sculpture. Representations of the Greek and Roman gods of sleep, Hypnos and Somnos, show them wearing or carrying poppies.

Throughout Egyptian civilisation, priest-physicians promoted the household use of opium preparations. Such remedies were called "thebacium" after the highly potent poppies grown near the capital city of Thebes. Egyptian pharaohs were entombed with opium artefacts by their side.

Opium could also readily be bought on the street-markets of Rome. By the eighth century AD, opium use had spread to Arabia, India and China. The Arabs both used opium and organised its trade.

For the Prophet had prohibited the use of alcohol, not hashish or opiates.

Robert Burton, scholar, priest and author of Anatomy of Melancholy, commended laudanum - essentially opium dissolved in wine - for those who were insomniacs...

Page 21: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

využití: potraviny, makovina - narkotika (opiové alkaloidy – morfin 0,44-2% -sedativa), olej na vzduchu vysychá – kvalitní malířský olej

ČR – největší producent a vývozce v Evropě; Tureckotzv. bezztrátová technologie – „vše se využije“pěstování – zákon167/1998 (ohlašovací povinnost pro plochy nad 100

m2 a při vývozu a dovozu makoviny), u nás – zprac. – Zentiva a.s.odrůdy: černá, fialová, bílá semena (vzájemné přechody)odrůdy: potravinářské (všechny u nás pěstované) do 1% morfinu

průmyslové – tasmánské – až 3% morfinusamosprašný – při křížení nutná kastracešlechtění: výběry, křížení, hybridní odrůdy (Hanácký modrý)

*

Page 22: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

OpiumOpium is the dried latex from unripe seed capsules; each capsule

yields about 20 to 50 mg. Besides wax, resin, proteins and sugars, it contains approximately 20%

of alkaloids, of which morphine (morphin, typically, 12%) is the most important.

Opium for smoking (chandu [च डू]) is roasted over fire and fermented, which reduces the alkaloid content to about one quarter and leads to the development of a typical flavour.

Raw opium is in our days rarely used medically; it is either - standardized (to exactly 10% morphine), or the different alkaloids are separated and applied in pure form to thepatients. Opium contains two families of alkaloids: Phenanthrene-type alkaloids

include morphine (7 to 23%), codeine (max. 3%), thebaine (max. 3%, typically much lower) and the synthetic heroin.

Benzylisochinoline-type alkaloids are more common in the plant kingdom; in opium, they are represented by narcotine (=noscapine, up to 12%), papaverine (max. 1.5%) and narceine (0.2%). Most ofthese have their special field of application in modern medicine.

Page 23: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

konopí seté – Cannabis sativa L.Cannabaceae (spolu s Humulus)n=10C. sativa – samičí květy s P nepatrným až chybějícím, nažka jednobarevná, bílá až světle hnědáC. ruderalis – u nás – samičí květy s P k plodům přitisklým, nažka tmavě mramorovaná dvoudomá, větrosnubnái v současnosti – spontánní hybridizace planě rostoucích s pěstovaných druhů a forem –tendence ke zplanění např. C. ruderalis x C. sativa = C. intersita

Page 24: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

původ:střední Asie, Afganistan, podhůří Himalájí - západní Indie lingvistické a kulturní indicie - v Číně – 2 500 BC – pouze produkce vlákenStředomoří - stará kulturní rostlina, 8. století – Gordion, Anatolie – zpracování konopíRusko 700-800 BCItálie, Sicílie – 100 BCnarkotické účinky známy v Indii 1 000 BC, ale do Středomoří se info dostalo až v prvních stoletích n.l.konopí z Indie - C. indica Lam. – 10% tetrahydrokanabinol (THC) – žlázky v samičích květenstvích

u nás v minulosti běžně pěstovaná plodina (zejména jako přadná) - technické konopí (max. 0,2% THC)semena: olej vysoké nutriční hodnoty, všechny esenciální AK –mouka, pečivo, těstoviny, olej, pivo, čaj, víno, destiláty, technické účely - mýdlomedicína

Page 25: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

tykev obecná - Cucurbita pepo L. var. oleifera (var.styriaca)

Cucurbitaceae původ C. pepo: střední Amerika recesivní mutace – osemení není

dřevnatéE. Tschermak, F. Frimmel

složení: kys. olejová, linolová, palmitová, stearová, tokoferol (vit. E), B1, B2, B6, A, D, lecitin, karotenoidy

pěstování: Rakousko (Štýrsko), Slovinsko, Maďarsko, jižní Morava

využití: potravina (semena, olej), medicína - prevence civilizačních chorob, posílení imunity

tykve (rod Cucurbita)

Page 26: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Franz Frimmelvýznamná osobnost českého šlechtění

žák a následovník Prof. E.v. Tschermaka-Seysenegga

od roku 1914 - Mendeleum v Lednici rozvoj nových šlechtitelských metod

a šlechtění autor řady odrůdokurky:1930 introdukce“Lednicko-Znojemské nakladačky”jejich zlepšení - “Znojemská”

(později “Znojmia” “Palava”- V. Ovečka)melouny:1952 “Lednický”tykve:1957 “nahosemenná“ odrůda

keříčkového habitu 1888–1957

Page 27: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

originální kresba semen tykve

dopis redaktora časopisu ČSAZV – kritika Frimmelova rukopisu o „bezslupkatých“ tykvích

Page 28: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

sója luštinatá – Glycine maxFabaceae 2n=40 jedna z nejstarších plodin původ není přesně znám – pravděpodobně

Čína v Číně – pěst. před 5 000 lety (údaje o pěst v

11. století př.n.l.) uctívána jako jedna z pěti svatých zrnin ( s rýží,

pšenicí, ječmenem a čirokem) do Evropy z Japonska zač. 18. stol.planě rostoucí předchůdce – G. sojaG. soja and G. max represent distinct germplasm

pools. Limited evidence of admixture wasdiscovered between these two species. Overall, our analyses are consistent with theorigin of G. max from regions along the YellowRiver of China.

Ying-Hui Li et all. 2010. Genetic diversity in domesticatedsoybean (Glycine max) and its wild progenitor(Glycine soja) for simple sequence repeat and single-nucleotide polymorphism loci

DOI: 10.1111/j.1469-8137.2010.03344.x 0659 AD - The earliest known image of a soybean plant from the Xinxiu Bencao [Newly Improved Pharmacopoeia], by Su Jing (China, #52166).

Page 29: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

šlechtění: mezidruhové křížení, heteroze – CMS, GMOvyužití: 40% bílkovin, 21% oleje (50% nenasyc. mast. kyselin –málo stabilní, stužuje se), 18 druhů AK, 2% lecitinu, K,P,Mg,Fe

sójové mléko, několik set potravinář. výrobků, smažení, saláty, přídavek do chlebové mouky, polévek,nezralá a klíčící semena – jako zeleninafytoestrogeny – antioxidační účinek

antinutriční složky – inhibitory syntézy trypsinu a hemogluteiny(při lisování nebo při extrakci horkou vodní párou se ničí)

*

Page 30: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

slunečnice roční – Helianthus annuus L.Asteraceae

botany.csdl.tamu.edu/.../tfp/ast/astpage2.htm

bliznaprašníková trubka

koruna

kalich

semeník

květ disku

Page 31: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

rod Helianthus – téměř 40 druhů, z toho polovina na semeno, složitá taxonomie

hosp. význam: H. annuus, H. tuberosus původ: stepi severní Ameriky, do Evropy v roce 1510

jako okrasná rostlina – bot. zahrada v Madridu, jako olejnina zač. 19. stol v Rusku

nyní – Rusko, Ukrajina, V Evropa, Francie, Španělsko, Argentina, Turecko, Čína

cizosprašná, hmyzosnubná formy: semenné - olejný typ, cukrářský

silážníokrasné

využití: potravina (kys. linolová, olejová - více odolná vůči vys. teplotám, vit. E, lecitin) motorový olej, změkčovadla, voskyantinutriční – k. chlorogenová a kávová (komplexy s proteiny)

Page 32: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Hypotéza o dvojí domestikaci slunečnice dosud nepotvrzena:

San Andrés,Tabasco, Mexico - nejstarší archeologický nález nažek – 4 000 let př.n.l. (Lentz et al., Economic Botany, 2001)

Hayes,Tennessee, USA (východ USA) – nálezy z 4 265 let př.n.l. druhé místo domestikace ; dále Marble Bluff, Arkansas (ca 1264-1032 cal BC), Newt Kash Hollow, Kentucky (ca 1162 cal BC).

Sev. Amer. nažky – podstatně menší než stř. Amer. ale

analýzy DNA (Wills DM, Burke JM. Chloroplast DNA variation confirms a single origin of domesticated sunflower (Helianthus annuus L.). TAG 2006 Jul-Aug;97(4):403-8. ) – domestikace proběhla pravděpodobně mimo Mexiko

Page 33: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

světlice barvířská – Carthamus tinctorius n=12 původ: pravděpodobně Blízký

Východ a asi pět center diverzifikace, Středomoří

semena nalezena v Tutanchamonově hrobce (2000 BC), raná kultura v Mezopotámii –zápisy klínovým písmem

C. tinctorius (2n=24) křižitelný s C. persicus (2n=24)(Sýrie, Anatolie) a také s C. oxyaccanthus (2n=24) (silně ostnitý druh, Iran, Afganistan, stř. Asie), což svědčí o původu a domestikaci na blízkém Východě a stř. Asii ještě před pěst. v Egyptu

využití: studená kuchyně odedávna pěstovaná jako barvířská rostlina –saflor (nepravý šafrán)

Page 34: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

podzemnice olejná – Arachis hypogaeaFabaceaevýznamná olejnina tropů a subtropů, teplých oblastí

mírného pásma

podle větvení a přítomnosti/absence květů na hlavním stonku – dvě subspecie (částečně geneticky izolované)

subspecie se dále dělí na 6 botanických variet Arachis hypogaea – přirozený, stabilní allotetraploid

(AABB) 2n = 40.původ: i přes úsilí taxonomů, genetiků, šlechtitelů – jen

omezené informace panuje neshoda, jak probíhal proces polyploiizaceArcheologické studie: A. hypogea Huarmey Valley, near

the Peruvian coast, kolem 5000 yr BP(Bonavia,1982)

Page 35: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

Guillermo S. et al., Genomic relationships between the cultivated peanut (Arachis hypogaea, Leguminosae) and its close relatives revealed by double GISH1, American Journal of Botany. 2007;94:1963-1971.)

Geographical distribution of the wild Arachis species studied and the major center of variability of

Arachis hypogaea var. hypogaea: A. batizocoiA. cardenasiiA. correntinaA. duranensisA. williamsiiA. monticolaA. villosaA. ipaensis. Archeological records in Arachis: Huarmey Valley • Casma Valley. Dashed line indicates the

geographical distribution of section Arachis.

Page 36: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Seven wild diploid species (2n = 20), harboring either the A or B genome, were tested. A. duranensis (A genome) and A. ipaensis (B genome) appeared to be the best

candidates for the genome donors because they yielded the most intense and uniform hybridization pattern when tested against the corresponding chromosome subsets of A. hypogaea.

A similar GISH pattern was observed for all varieties of the cultigen and also for A. monticola.

These results suggest that all presently known subspecies and varieties of A. hypogaeahave arisen from a unique allotetraploid plant population, or alternatively, from different allotetraploid populations that originated from the same two diploid species.

Furthermore, the bulk of the data demonstrated a close genomic relationship between both tetraploids and strongly supports the hypothesis that A. monticola is the immediate wild antecessor of A. hypogaea.

Guillermo S. et al., Genomic relationships between the cultivated peanut (Arachis hypogaea, Leguminosae) and its close relatives revealed by double GISH1, American Journal of Botany. 2007;94:1963-1971.)

Page 37: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

bavlník – Gossypium hirsutum

Malvaceae jeden z nejstarších a nejvýznamnějších pěstovaných

rostlinných druhů "cotton" – z arabského termín qutn, ve špenělštině algodón a

cotton v angličtinědomestikován nezávisle jek ve Starém světě, tak v Novém

světěnejrozšířenější druhy:

G. arboreum L. a G. herbaceum L. - Starý svět diploidní 2n=26 (AA) – nyní pouze asi jen 1% produkceG. hirsutum a G. barbadense - Nový svět tetraploidi 2n=52 AADD

Starý svět:: před 7000 lety, G. arboreum a G. herbaceum, geneticky velmi odlišné druhy

ještě před domestikací

Page 38: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

G. herbaceum poprvé pěstován v Arábii a Sýrii; 2n předchůdce v afrických druzích, ale nevvyskytuje

se v Indii This type of cotton traditionally grew in African open forests and grasslands.

Characteristics of its wild species are higher plant, compared to the domesticatedshrubs, smaller fruit and thicker seed coats.

Unfortunately, no clear domesticated remains of G. herbaceum have been recoveredfrom archaeological contexts. However, the distribution of its closest wild progenitorsuggests a northward distribution toward North Africa, and the Near East.

G. arboreum údolí Indu, Pákistán, šíření přes Afriku do Asie; předchůdce neznámý Abundant archaeological evidence exists for the domestication and use of G.

arboreum. Mehrgarh, the earliest agricultural village of the Indus Valley, presentsevidence of cotton seeds and fibers dating to ca 6000 B.C.

At Mohenjo-Daro, the famous archaeological site on the Indus river, fragments ofcloth and cotton textiles have been dated to the fourth millennium B.C.

archaeologists agree that most of the trade that made the city grow was based on cotton exportation. In the second millennium B.C. from India, cotton reached theBabylonian kingdoms, Egypt and, later on, Europe.

Page 39: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

New World Cotton dvě hypotézy: nejranější typy introdukovány do Mezoameriky jjako

již domestikované formy G. barbadense z Ecuadoru a Peru, jjinéhypotézy – nezávislá domestikace G. hirsutum v Mezoamerice

G. hirsutum G. hirsutum – první pěstování - Mexiko Tehuacan valley 3400 and 2300 BC In different eras and among different Mesoamerican cultures, cotton

was a highly demanded good and a precious exchange item. Maya and Aztec merchants traded cotton with other luxury items,

and nobles adorned themselves with preciously woven and coloredmantles.

Aztec kings often offered cotton products to noble visitors as giftsand to army leaders as payment.

G. barbadense Ancon (pobřeží Peru) cotton bolls 4200 BC. By 1000 BC Peruvian cotton bolls were indistinguishable from

modern cultivars of G. barbadense. Archaeological examples of this type of cotton has been found in

different sites of Peru and Ecuador

Page 40: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Sources This glossary entry is a part of the About.com guide to the Domestication of Plants, and the

Dictionary of Archaeology. Hancock, James, F., 2004, Plant Evolution and the Origin of Crop Species. Second Edition. CABI

Publishing, Cambridge, MA Mannion A.M., 1999, Domestication and the origins of Agriculture: an appraisal, in Progress in

Physical Geography 23, 1, pp. 37–56. Murphy, Denis J., 2007, People, Plants, and Genes. The Story of Crops and Humanity, Oxford

University Press. Pearsall Deborah M., 2008, Plant Domestication and the Shift to Agriculture in the Andes, in The

Handbook of South America Archaeology, edited by Helaine Silverman and William Isbell, Springer, pp.105-120.

Stephens, S.G., and M. Edward Moseley, 1974, Early Domesticated Cottons from Archaeological Sites in Central Coastal Peru, American Antiquity, Vol. 39, No. 1, pp. 109-122.

Wendel, Jonathan F., Curt L. Brubaker, and Tosak Seelanan, 2010, The Origin and Evolution of Gossypium, in Physiology of Cotton, edited by James McD. Stewart, Derrick M. Oosterhuis, James J. Heitholt and Jackson R. Mauney, Springer, pp. 1-18

Page 41: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

olivovník evropský – Olea europaeaOleaceae původ: Středomoří existuje i zplaněná forma s kolci – var. oleaster – v

macchiích a garrigue, jsou autoinkompatibilní, množí se výhradně generativně populace jsou velmi variabilní

množení pěst. oliv: vegetativně – odkopky, roubování planě rostoucí neevropské druhy: O. africana, O.

chrysophylla (Afrika, Iran), O. laperrinei, O. europaea var. cerasiformis

mediteránní planě rostoucí olivy jsou velmi izolované od ne-mediteránních a pravdpodobně se epodílely na domestikaci pěstované olivy

Columnela – prima omnia arborum Sýrie – kulturní dřevina již ve 3 tisíciletí př.n.l. Starý zákon – Noe – holubice s oliv. ratolestí Chalkolithic Palestina – 37700-3500 BC – S od mrtvého

moře - oliv. dřevo význam v antice kupodivu málo významné v Egyptu (dovoz oleje z

Palestiny) do Z Středozemí – 1000 BC s Féničany a Řeky

Page 42: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

rozšíření: celé Středomoří od Kanár. ostrovů přes Malou Asii na Krym, nyní v Americe (Mexiko, Kalifornie), JZ Africe, V Asii, Austrálii

¾ světové produkce: Španělsko, Itálie, Řecko využití: olejné typy, stolní typy potravina (přímý konzum, olej): olej panenský – získává se

bez lisování, jen vahou vrstvy plodů, provensálský – mírným tlakem, stolní – intenzivní lisovánísvícení (lampy), kosmetika, léčivo

*

Page 43: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

další významné druhy rostlin, poskytující olej

kokosová palma – Cocos nucifera (bílek kokosových ořechů - kopra)

palma olejnice guinejská – Elaeis guinnensis

sezam – Sesamum indicum (Pedaliaceae): původ: severní oblasti přední Indie

Page 44: Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učisb-up.cz/data/PDF/PRSB/2012/PRSB_LS_2012_5.pdf · Olejniny světově – široké spektrum druhů různých čeledí

*

Další doporučená literatura:Chloupek O. 2008. Genetická diverzita, šlechtění a

semenářství, Academia, ČMT, Praha.Prugar J. (ed.) 2008. Kvalita rostlinných produktů na

prahu 3. tisíciletí. VÚ pivovarský a sladařský, Praha.Zahradnický slovník naučný 1. až 5. díl. ÚVTIZ Praha

1994 až 2001.Valíček P., 2002. Užitkové rostliny tropů a subtropů.

Academia, Praha. Zohary D., Hopf M., 1994. Domestication of plants in the

Old World. Clarendon Press, Oxford.