Objavljeno: .
Ažurirano: 6. listopada 2021.

genetika u poljoprivredi, područje genetike specijalizirano za teorijske i primijenjene aspekte procesa nasljeđivanja u organizama važnih za poljoprivrednu proizvodnju.

Temelje suvremene genetike postavio je češki opat i prirodoslovac Gregor Mendel koji je 1865. objavio rad o nasljeđivanju svojstava vrtnoga graška. Prvi eksperimenti, otkrivanja zakonitosti nasljeđivanja i komercijalne primjene genetike učinjeni su upravo na poljoprivrednome bilju. Ključna saznanja o strukturi nasljedne tvari (kromosomima i genima) otkrivena su početkom XX. st., a otkriće strukture deoksiribonukleinske kiseline (DNA) 1953. Jamesa D. Watsona i Francisa H. C. Cricka revolucionariziralo je genetiku. Nakon toga genetika se ubrzano razvijala i širila, a njezina glavna otkrića rezultat su eksperimenata nad mikroorganizmima i životinjama. Danas se najintenzivnije istražuje u području ljudskoga genoma (humana genetika), a ubrzani razvoj tehnika sekvenciranja genoma posljednjih godina omogućio je i mnogobrojne primjene genetike u poljoprivredi.

Genetički analizator za sekvenciranje genoma biljaka i životinja, analizu genske varijabilnosti populacija i selekcioniranje poželjne jedinke na temelju njihove nasljedne tvari, Zavod za oplemenjivanje bilja, genetiku i biometriku, Agronomski fakultet u Zagrebu

Oplemenjivanje bilja, životinja i mikroorganizama (→ poljoprivredna mikrobiologija) discipline su primijenjene genetike koje daju golem doprinos suvremenoj poljoprivredi. Oplemenjivanje bilja zasniva se na poboljšanju nasljednih svojstava poljoprivrednoga bilja kako bi se postignuo veći urod i kvaliteta, povećala otpornost na bolesti i štetnike te tolerantnost na abiotske stresove (suša, salinitet tla i sl.). Konačni ishod oplemenjivanja bilja jest sorta ili kultivar (engl. Variety ili Cultivar) koji predstavlja populaciju biljaka određene biljne vrste koju karakterizira niz agronomskih svojstava važnih za uzgoj u određenim agroekološkim uvjetima, koja se zadržavaju i nakon reprodukcije. Ovisno o biološkim karakteristikama biljne vrste i metodi selekcije, kultivari mogu biti linijski, hibridni, klonski, sintetički i dr. Prije stjecanja statusa kultivara i stavljanja na tržište, novostvorene linije prolaze postupak službenog ispitivanja i registracije. Daljnje razmnožavanje i održavanje sjemena kultivara predmet je poljoprivredne struke, → sjemenarstva. Domaće su sorte poljoprivrednoga bilja zakonom zaštićeni inovativni proizvodi visoke dodane vrijednosti kojih svakogodišnja primjena ostvaruje višemilijunsku dobit. Oplemenjivanje bilja sofisticiran je proces koji zahtijeva specijalizirane poljoprivredne strojeve, analitičke laboratorije i informatičku tehnologiju. Početkom 1980-ih genetičari su počeli razvijati nove molekularno-biološke metode genskoga poboljšanja mikroorganizama, biljaka i životinja koje se zasnivaju na transferu ili uređenju pojedinačnih gena. Organizmi dobiveni tim metodama nazivaju se transgenični ili → genetički modificirani organizmi (GMO). Razvoj i uporaba tako stvorenih mikroorganizama, biljaka i životinja podliježu posebnim propisima. U Hrvatskoj se GMO organizmi za sada ne rabe u oplemenjivanju i poljoprivrednoj praksi. Od 2000-ih nastupilo je razdoblje »molekularnog oplemenjivanja« koje podrazumijeva selekciju superiornih biljaka i potomstva u laboratorijskim uvjetima na temelju primjene molekularnih (DNA) markera i analize cjelovitoga genoma.

In vitro uzgoj potencijalnih somaklonova pšenice otpornih na sušu, Zavod za oplemenjivanje bilja, genetiku i biometriku, Agronomski fakultet u Zagrebu

Usporedno s oplemenjivanjem bilja razvijalo se i oplemenjivanje životinja. Ono se temelji na primjeni metoda populacijske i genomske selekcije radi poboljšanja važnih fenotipskih (proizvodnih) svojstava populacija domaćih životinja (povećanje mliječnosti, dnevnih prirasta, nesivosti jaja i sl.), potiskivanja defektnih gena, unapređenja prilagodljivosti na okolišne stresore, odlike proizvodnoga fitnesa (plodnost, dugovječnost) te očuvanja genskoga nasljeđa (izvornih pasmina). Rezultat takve selekcije genetički su unaprijeđene i proizvodno konkurentne pasmine, odn. očuvana genska jedinstvenost autohtonih pasmina.

Pionirska istraživanja u području biljne genetike u Hrvatskoj započeo je profesor Visokog gospodarskog učilišta u Križevcima → Gustav Bohutinsky čija su se otkrića (1909) o učincima srođavanja (engl. inbreeding) i heterozisa kod kukuruza vremenski podudarala s istraživanjima E. M. Easta i G. Shulla u Americi. Utemeljenju i razvoju genetike u Hrvatskoj, početkom XX. st., uz Bohutinskog, znatno su pridonijeli i Vinko Mandekić, Pavao Kvakan i osobito → Alois Tavčar koji je provodio eksperimente u području induciranih mutacija, a uz to je bio i uspješan edukator i mentor. Sveučilišna nastava iz područja genetike te oplemenjivanja bilja i životinja izvodi se na svim sveučilišnim studijima poljoprivredne struke u RH, a na → Agronomskome fakultetu izučava se više od 100 godina.

Pokusno polje za ispitivanje potomstva u poljskim uvjetima i selekciju superiornih genotipa u posebno dizajniranim poljskim pokusima za ispitivanje agronomskih svojstava, Zavod za oplemenjivanje bilja, genetiku i biometriku, Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Znanstveno oplemenjivanje bilja u Hrvatskoj se sustavno provodi od početka XX. st. Prema broju registriranih kultivara i ukupnim količinama proizvedenoga sjemena najznačajnije institucije koje obavljaju oplemenjivanje u RH su → Poljoprivredni institut Osijek, Bc Institut iz Zagreba, Agrigenetics iz Osijeka te Agronomski fakultet u Zagrebu. U njima se razvijaju nove sorte za Hrvatsku najvažnijih poljoprivrednih kultura – kukuruza, pšenice, ječma, soje, suncokreta i dr. Sjeme domaćih oplemenjivačkih poduzeća čini većinski udio na hrvatskom tržištu, manji dio tržišta zauzima sjeme inozemnih poduzeća. Veliki su izvoznici hrvatskog sjemena na međunarodnom tržištu Bc Institut i Poljoprivredni institut Osijek. Većina njihova izvoza usmjerena je na zemlje u susjedstvu, dio sjemena izvoze u Tursku, gdje imaju vlastite podružnice, a dio sjemena i na udaljena tržišta. Od 2016. na Agronomskome fakultetu u Zagrebu djeluje Znanstveni centar izvrsnosti za bioraznolikost i molekularno oplemenjivanje bilja kojemu je cilj proučavati i rabiti germplazme najvažnijih poljoprivrednih kultura te razvijati napredne molekularne metode oplemenjivanja.


Ostali podatci
Što pročitati?

A. Tavčar: Osnove genetike. Zagreb, 1952.

J. Martinčić, V. Kozumplik: Oplemenjivanje bilja. Zagreb, 1996.

Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj. Zagreb, 2012.

genetika u poljoprivredi
Križanje pšenice, Zavod za oplemenjivanje bilja, genetiku i biometriku, Agronomski fakultet u Zagrebu

Područje genetike specijalizirano za teorijske i primijenjene aspekte procesa nasljeđivanja u organizama važnih za poljoprivrednu proizvodnju.

Kategorije i područja