INFORMĀCIJA

Gēni un ģenētika — pagātnē un mūsdienās

Šodien, 4. decembrī, atceroties LZA korespondētājlocekli profesoru Jāni Lūsi simt gadu jubilejā, notiek konference “Populāciju ģenētikas un zooloģisko pētījumu tradīcijas Latvijā”. Konferenci rīko Latvijas Zinātņu akadēmija, Latvijas Universitāte, LU Bioloģijas institūts, Bioloģijas fakultāte un Latvijas Ģenētiķu un selekcionāru biedrība. Konferences pirmā daļa veltīta profesora Jāņa Lūša ieguldījumam, bet otrajā daļā tiks lasīti referāti par šodienas ģenētikas problēmām.

Runājot par ģenētiku šodien, pagājušajā nedēļā, 25. novembrī, Bioloģijas institūtā Salaspilī bija vēsturisks brīdis — Ziemeļvalstu un Baltijas valstu starptautiskās konferences “Lauksaimniecības un pārtikas augu ģenētisko resursu saglabāšana. Pieredze un attīstība” ietvaros tika atklāta Latvijas augu ģenētisko resursu banka jeb Latvijas gēnu banka. Konferencē piedalījās ģenētiķi un lauksaimniecības ministriju pārstāvji no Baltijas valstīm, kā arī Ziemeļvalstu ģenētisko resursu bankas, Ministru padomes un Ziemeļvalstu informācijas biroju Baltijas valstīs pārstāvji.

Latvijas Ģenētiķu un selekcionāru biedrības prezidents un Bioloģijas institūta Augu ģenētiskās laboratorijas vadītājs Īzaks Rašals teica, ka Ziemeļvalstu un Baltijas valstu sadarbība augu ģenētisko resursu saglabāšanā sākusies 1993. gadā. Projekts par augu ģenētisko resursu saglabāšanu ar domu izveidot gēnu banku Latvijā aizsācies 1994. gadā, un šo projektu finansē Ziemeļvalstu Ministru padome. Projekts tika veidots trim gadiem, bet tas tika pagarināts vēl uz vienu gadu, un ir pamats domāt, ka varētu notikt atkārtota projekta pagarināšana. Konference ir rīkota ar mērķi rezumēt, kas līdz šim paveikts ģenētisko resursu saglabāšanā Baltijas valstīs, un jau iezīmēt projekta attīstības virzienus nākotnē.

Šo trīs gadu laikā, uzskata Īzaks Rašals, ir notikusi aktivizēšanās augu ģenētisko resursu jomā. Sadarbība izveidojusies starp selekcijas stacijām, arī starp selekcionāru privātajām kolekcijām; līdz šim visi paraugi glabājās katrs savā vietā un katrs savādākos apstākļos. Augu ģenētisko resursu paraugi prasa īpašu klimatu un uzmanību, bet cilvēki, kas nodarbojas ar selekciju, nespēj veltīt nepieciešamo uzmanību paraugu kolekcionēšanai, un tas arī nav viņu darba mērķis.

— Mēs savu darbu sākām ar to,— stāstīja Īzaks Rašals,— ka veicām Latvijā esošo paraugu apzināšanu un inventarizēšanu. Nu jau esam tikuši līdz Latvijas ģenētisko resursu datu bankas atklāšanai. Lai paraugu ieliktu bankā ilgstošai glabāšanai, vispirms sēklas jāsagatavo — pareizi jāatūdeņo 2 — 3 mēnešu ilgā periodā, lai tās varētu glabāties pat vairākus gadu desmitus. Tad sēklas pareizi jāiesaiņo un jāglabā vēlamajā temperatūrā, ik pa laikam pārbaudot to derīgumu. No šāgada ražas bankā glabājas jau pirmie simt paraugi. Interesanti, ka pēc Latvijas zinātnieku vizītēm un dažādu valstu ģenētisko resursu banku apskates uz Latviju atvedām Latvijas izcelsmes kviešu, auzu, linu, griķu un zirņu paraugus no Vācijas, Krievijas un Čehijas.

Gēnu banka ir izveidota arī Lietuvā, pēc kāda laika tā varētu tikt atklāta arī mūsu ziemeļu kaimiņvalstī Igaunijā. Un mums šodien vajadzētu vienoties, vai un kādā veidā mēs veidosim kopīgo Baltijas ģenētisko resursu banku: ko un kā tajā vajadzētu glabāt, vai mēs izdosim kopīgu katalogu, kādā veidā apmainīsimies ar informāciju un sēklu paraugiem.

Igaunijas Augu ģenētiskā institūta direktora vietnieks Vahurs Kuks ( Vahur Kukk ) teica, ka Igaunijā nule ir veikts ļoti nozīmīgs solis — ar lauksaimniecības ministra rīkojumu izveidota ģenētisko resursu saglabāšanas komisija:

— Mūsu pienākums ir saglabāt Igaunijas augu ģenētiskos fondus, un šeit lielu atbalstu esam saņēmuši no Igaunijas Lauksaimniecības ministrijas kanclera, kas ir otrā persona ministrijā un ļoti saprotoši izturas pret ģenētisko resursu saglabāšanu. Šim darbam piecu gadu garumā no valsts budžeta ir atvēlēts līdz 120 000 ASV dolāru, un drīzumā mēs varēsim atklāt savu ģenētisko resursu banku. Ģenētisko fondu bankām nav tikai lokāla un nacionāla nozīme — ar tām strādā visas pasaules ģenētiķi, kuri savstarpēji apmainās ar nepieciešamajiem paraugiem. Tāpat kā abām pārējām Baltijas valstīm, aparatūras un tehniskā aprīkojuma ziņā mums ļoti daudz ir palīdzējusi Ziemeļvalstu gēnu banka un Ziemeļvalstu Ministru padome. Mūsu valsts četras galvenās zinātniskās iestādes kopīgi strādā, lai izveidotu tīklu savstarpējai apmaiņai ar informāciju un gēnu paraugiem. Un nākotnē šādu tīklu kopīgam darbam ar ģenētiskajiem materiāliem varētu izveidot arī Baltijas valstu ietvaros.

Lietuvas Lauksaimniecības un mežu ministrijas Zinātnes departamenta direktors Aļģirds Radzevičus ( Algirdas Radzevičius ) pastāstīja, ka Lietuvā ar ģenētisko resursu bankas izveidošanu sāka nodarboties nedaudz agrāk nekā Latvijā, tādēļ atklāšanas brīdis tai bijis jau pirms kāda pusgada. Lietuvas valdība 1997. gadā ir atvēlējusi diezgan lielus līdzekļus šās programmas izveidošanai — 100 000 ASV dolāru. Lauksaimniecības un mežu ministrija programmai, kuras mērķis ir saglabāt Lietuvas ģenētiskos resursus, veltī lielu uzmanību. Šogad lietuviešu zinātnieki ir iesnieguši pieteikumu nacionālas programmas izveidošanai un cer, ka arī turpmākos gadus šī nacionālā programma tiks daļēji finansēta no Lietuvas valsts budžeta līdzekļiem. Ir izveidota īpaša padome, kas koordinēs darbu ģenētisko resursu saglabāšanā un programmas īstenošanā, tajā ir iesaistījušies gan zinātnieki, gan ministrijas un vairāku institūtu un selekcijas staciju pārtāvji. Pēc tam, kad būs izveidota katras Baltijas valsts ģenētisko resursu banka, varētu tapt kopīga Baltijas datu bāze, taču šobrīd tā vēl ir apdomājama iecere un daudz kas būs atkarīgs arī no katras valsts lauksaimniecības politikas nostājas šajā jautājumā.

Ziemeļvalstu gēnu bankas direktore Eva Torna ( Eva Thorn ) savā referātā akcentēja, ka situācijā, kad pasaulē vairāki simti miljonu cilvēku nav paēduši, ir ļoti nozīmīgi veidot un saglabāt ģenētiskos resursus, kas ir primārais, lai selekcionētu jaunas augu varietātes. Daudzām pēcsociālisma zemēm vēl nav izveidota ģenētisko resursu banka, tādēļ iepriecina fakts, ka ar Ziemeļvalstu atbalstu šis darbs ir veiksmīgi sākts Baltijas valstīs. Apsveicami, ka Baltijas valstis ir ne tikai pievienojušās Riodežaneiro Konvencijai par bioloģisko daudzveidību, bet arī aktīvi darbojas šajā virzienā.

Ziemeļvalstu Ministru padomes pārstāve Ilva Tilandere ( Ylva Tilander ) teica, ka Ziemeļvalstis ir palīdzējušas izveidot ģenētisko resursu banku arī Kaļiņingradā un Sanktpēterburgā un šie projekti ir nozīmīgi visam ziemeļu reģionam.

Jenss Veibuls ( Jens Weibull ), kas ir Ziemeļvalstu un Baltijas valstu ģenētisko resursu saglabāšanas projekta koordinators no Ziemeļvalstu Ministru padomes puses, īsumā savā referātā atskatījās uz piecus gadus ilgo sadarbību, izanalizēja paveikto un pateicās Baltijas, īpaši Latvijas, ģenētiķiem un Īzakam Rašalam par to, ka ir radusies ideja izveidot šādu projektu un ka tā kopīgiem spēkiem veiksmīgi tiek realizēta.

Pēc Baltijas un Ziemeļvalstu zinātnieku detalizētu referātu noklausīšanās un Latvijas ģenētisko resursu bankas apskates konferences dalībnieki diskutēja par to, kā mainījušās prioritātes sadarbības laikā, kā veidot vienotu Baltijas resursu banku un kur rast tai finansējumu, kā arī apsprieda, vai Ziemeļvalstu un Baltijas valstu vienotas ģenētisko resursu bankas izveidošana ir fantāzija vai arī tas kļūs reāls fakts.

Zemāk mūsu lasītāju uzmanībai piedāvājam materiālu “Augu ģenētisko resursu saglabāšana, izpēte un izmantošana Latvijā” (autori — Īzaks Rašals un Mārtiņš Belickis, LLMZA), kas ir īss ekskurss ģenētisko resursu saglabāšanas vēsturē Latvijā.

Rūta Bierande,

“LV” lauksaimniecības nozares virsredaktore

Augu ģenētisko resursu

saglabāšana, izpēte un izmantošana Latvijā

Jauno kultūraugu šķirņu izveidošanas pamats ir augu ģenētiskie resursi. Tiem ir arī liela nozīme zinātniskajā darbā un mācību procesā. Riodežaneiro Konvencija par bioloģisko daudzveidību, kuru Latvija parakstīja 1992.gada 5.jūlijā un Latvijas Saeima ratificēja 1995.gada 8.septembrī, uzliek Latvijai īpašu atbildību par tās ģenētisko resursu saglabāšanu. Augu ģenētiskiem resursiem kā tautas garīgās un saimnieciskās darbības rezultātam ir arī kultūrvēsturiska nozīme.

Darbs kultūraugu ģenētisko resursu saglabāšanā un izpētē Latvijā tika uzsākts 1993.gadā, pamatojoties uz Latvijas Ģenētiķu un selekcionāru biedrības aktivitātēm un Latvijas Zinātnes padomes finansēto projektu. Ar 1994.gadu tiek īstenots Ziemeļvalstu un Baltijas valstu sadarbības projekts kultūraugu ģenētisko resursu jomā. Abu šo projektu izpilde ir cieši koordinēta.

Kā galvenais uzdevums pirmajā stadijā tika izvirzītas esošo darba kolekciju uzskaite un to inventarizācija. Kopumā šis darbs ir pabeigts. LU (agrāk LZA) Bioloģijas institūtā izveidota kompjuterizēta datu bāze, kurā apvienota informācija par kultūraugu paraugiem galvenajās Latvijas kolekcijās. Līdz 1997.gada janvārim datu bāzē ir reģistrēti 8215 paraugi 96 kultūrām, t.sk. graudaugiem, lopbarības kultūrām, kartupeļiem, pākšaugiem, augļu kokiem un ogulājiem, dārzeņiem u.c. No minētajiem paraugiem 2550 ir Latvijas izcelsme un to saglabāšana un izpēte ir galvenais Latvijas ģenētisko resursu programmas uzdevums. Paraugu sadalījums starp lielākajām darba kolekcijām parādīts 1.tabulā. Lai pilnīgi pabeigtu inventarizāciju, datu bāzē vēl ir jāiekļauj informācija par atsevišķām kolekcijām, īpaši šajā sakarā jāmin Mežotnes selekcijas stacijas cukurbiešu kolekcija, kā arī Nacionālā un LU Botāniskā dārza augļu un ogulāju kolekcijas. Līdz šim nav aptvertas arī amatieru kolekcijas, kurās, iespējams, var būt saglabājušās agrāk ilgstoši izmantotās vietējās formas, īpaši tas varētu attiekties uz dārzeņiem.

Pašreiz bāzē iekļauti tā saucamie pases dati: parauga nosaukums, autors, izcelsme, sugas zinātniskais nosaukums un nosaukums latviešu, krievu un angļu valodā, reģistrācijas (rajonēšanas) gadi u.tml. Šāda datu bāze ļauj apmainīties ar informāciju ar citām ģenētisko resursu glabātavām. No starptautiskās sadarbības viedokļa ir ļoti svarīgi sniegt informāciju tā saucamajām centrālajām Eiropas datu bāzēm, kurās tiek apkopotas ziņas par visiem attiecīgās kultūras paraugiem daudzās valstīs. Līdz ar to tādas datu bāzes kļūst pieejamas arī Latvijas lietotājiem. Līdz šim jau ir nosūtīta informācija par Latvijas rudzu paraugiem, tiek sagatavoti dati par Latvijas kolekcijās esošajiem kviešu, kamolzāles un auzenes paraugiem. Nākotnē sadarbībā ar Ziemeļu gēnu banku ir paredzēts nodrošināt pieejamību datu bāzei ar starptautiskā kompjūtertīkla — Interneta — palīdzību, pašreiz “Interneta” lietotājiem ir pieejama vispārīga informācija par Latvijas augu ģenētisko resursu programmu, kas ir izvietota uz Ziemeļu gēnu bankas servera.

Pašreiz svarīgākie uzdevumi Latvijas kultūraugu ģenētisko resursu jomā ir Latvijas izcelsmes paraugu novērtēšana un to drošas uzglabāšanas sistēmas izveide.

Pilnvērtīgam paraugu raksturojumam ir jānosaka to galvenās bioloģiskās un saimnieciskās īpašības. No visa uzskaitīt iespējamā īpašību klāsta ir jāatlasa tādas, kuras lielākā mērā nosaka paraugu izmantošanas iespējas mūsu reģionā. Tanī pašā laikā novērtējamām īpašībām ir jābūt saskaņotām ar starptautiskajām rekomendācijām šajā jomā, t.sk. pazīmju novērtēšanas metodikas aspektā. Līdz ar to pētāmo pazīmju saraksta (tā saucamā deskriptoru saraksta) sastādīšana ir atbildīgs posms, kas nosaka augu ģenētisko resursu maksimāli efektīvāku izmantošanu un informācijas apmaiņas iespējas ar citām datu bāzēm. Lai izstrādātu minētos deskriptora sarakstus, Ziemeļvalstu un Baltijas valstu sadarbības projekta ietvaros ir izveidotas darba grupas par atsevišķām kultūrām. Paredzams, ka deskriptoru saraksti būs vienoti visām Baltijas valstīm.

Selekcijas iestādēs ir uzsākta attiecīgo kultūru atsevišķu saimniecisko un bioloģisko pazīmju novērtēšana. Bioloģijas institūtā tiek veikta miežu paraugu miltrasas izturības analīze, noteikti rezistences gēni Latvijas izcelsmes šķirnēm un perspektīvām selekcijas līnijām.

Lai ilgstoši un droši saglabātu ar sēklām pavairojamo kultūru ģenētiskos resursus, Bioloģijas institūtā tiek veidota moderna gēnu banka. Vajadzīgā iekārta, kas ļaus attiecīgi veikt sēklu sagatavošanu un tās hermētiski iepakot, ir saņemta no Ziemeļu gēnu bankas. Sēklu paraugi tiks uzglabāti saldējamās kamerās — 18°C temperatūrā. Pirmie paraugi glabāšanai tiks saņemti no 1997.gada ražas.

Tā kā lielākā daļa Latvijas izcelsmes paraugu atrodas tikai vietējās kolekcijās, lai tie nejauši nepazustu negadījuma rezultātā, ir jāizveido tā saucamā rezerves kolekcija, kas tiktu uzglabāta kādā citā moderni iekārtotā sēklu glabātavā. Ir panākta vienošanās ar Ziemeļu gēnu banku, ka tā uzņemsies svarīgāko Latvijas izcelsmes paraugu rezerves kolekcijas glabātājas funkcijas.

Veģetatīvi pavairojamās kultūras tiks saglabātas lauku kolekcijās un atsevišķos gadījumos (piemēram, kartupeļi) arī “in vitro”.

1.tabula

Paraugu skaits galvenajās Latvijas darbu kolekcijās

Kopā Latvijas izcelsmes Kultūru skaits

Zemkopības institūts 1364 1079 37

Priekuļu SIS 1922 230 6

Stendes SIS 1414 85 12

Pūres SIS 1763 524 20

Dobeles SIS 1540 686 21

Viļānu SIS 149 18 1

Bioloģijas institūts 459 67 1

LLU 579 57 36

Kopā 8215 2550 96