Časopis NOVÁ BOTANIKA

BONUS: Lilek brambor se představuje aneb co možná nevíte o bramborách

Málokterá plodina je tak přirozenou součástí našeho jídelníčku, že jí běžně ani nevěnujeme příliš velkou pozornost. Řeč je o vůbec nejpěstovanější hlíznaté rostlině, která je navíc čtvrtou nejdůležitější plodinou na světě hned po pšenici, rýži a kukuřici. Pojďme se podívat detailněji na lilek brambor, jednu z mnoha důležitých plodin pocházejících z Ameriky.

Odkud pocházejí brambory
Je známým faktem, že brambory pocházejí z Jižní Ameriky. Chceme-li být konkrétnější, pěstování brambor se datuje do doby 8000 až 5000 let př. n. l. v oblasti jezera Tititaca, v říši Inků, na hranici mezi Bolívií a Peru, a to ve výškách kolem 3800 m n. m. I dnes je pěstování brambor v této oblasti nejdůležitější zemědělskou činností. Význam brambor je vidět i na jejich tradičním označení „Mama Jatha“ - Matka růstu. Inkové pěstovali brambory i v rovinatých oblastech při pobřeží Chile. Divoké brambory byly ve vlhkých rovinatých pobřežních oblastech Jižní Ameriky pravděpodobně sklízeny již před 13000 lety. Vyznačovaly se ale vyšší hořkostí a toxicitou, proto byly selekcí postupně domestikovány brambory méně hořké.

Pravděpodobným předkem brambor je lilek Solanum stenotonum, ale nejpěstovanější a hlavní druh, od kterého odvozujeme většinu odrůd, je druh Solanum tuberosum. Další tři pěstované druhy jsou S. ajanhuiri, S. juzepczukii a S. curtilobum.

Objev brambor pro Evropu se datuje do třicátých let 16. století, kdy španělští dobyvatelé hledali v Peru zlato. V poslední třetině 16. století se brambory dostaly do Evropy, nejprve do Španělska (peruánské brambory), později i do Anglie (chilské brambory). V 17. století se rozšířilo jejich pěstování v Anglii a Irsku, odkud se dostaly do USA. I u nás byly brambory známy až v 17. století a více se pěstovaly až od poloviny 18. století. Nejprve byly pěstovány jako okrasná rostlina či léčivka, později jako pochoutka na stoly velmožů a nakonec jejich masové rozšíření nastalo v 18. století v době hladomorů.

Lilek brambor je víceletá hlíznatá rostlina z čeledi lilkovitých (Solanaceae), která pochází z Jižní Ameriky a je pěstovaná jako jednoletá plodina (Obr. 1a). Vyrůstá zpravidla do výšky 50-100 cm. Je to bylina s hranatou bohatě větvenou přímou či poléhavou lodyhou pokrytou krátkými trichomy (chlupy). Listy jsou lichozpeřené, mírně ochlupené a 20-30 cm dlouhé. Květy jsou nejčastěji bílé až fialové se sytě žlutými až oranžovými prašníky (Obr. 1b a c), plody jsou žluté až zelené bobule o velikosti 2-4 cm, které obsahují bílá semena. Podzemní část je charakteristická svazčitými kořeny a 2-5 mm silnými stolony, jejichž vrcholy se přeměňují v hlízy elipsovitého nebo nepravidelného tvaru. Pokožka hlíz je okrově žlutá až světle hnědá nebo u některých kultivarů červená až červenofialová. Brambory se množí převážně vegetativně hlízami, v menší míře také generativně (semeny).

Složení hlíz
Hlíza bramboru obsahuje v závislosti na odrůdě, termínu sklizně, délce a způsobu skladování asi 20 % sušiny a 80 % vody. Sušina je tvořena převážně sacharidy (škrob 11-20 % celkové hmotnosti, pektin, celulóza), proteiny (1-2 %) a minimem tuků (0,1 %). Brambory obsahují i řadu dalších nutričně významných látek. Jsou bohatým zdrojem vitaminu C a vitaminů skupiny B a celé řady minerálů, např. draslíku, hořčíku, fosforu a vápníku. Z dalších látek lze jmenovat organické kyseliny, flavonoidy a menší množství alkaloidů (viz rámeček). Energetická hodnota je u syrových brambor cca 300-350 kJ/100 g.

Šlechtění brambor
Stejně jako u dalších plodin, i u brambor již v dávné minulosti docházelo k výběru (selekci) rostlin, které poskytovaly hlízy chutnější (např. méně hořké než hlízy původních rostlin) nebo tvarově či barevně zajímavé. Somatická hybridizace (fúze protoplastů) nám na rozdíl od křížení umožňuje překonat sexuální inkompatibilitu. Někdy v kombinaci s ozářením (X, ? nebo UV zářením), způsobujícím nevratné zlomy nebo fragmentaci chromozomů, tyto mutace vedou ke vzniku nových vlastností. Pro dnešní velkopěstování je důležité především zajistit odolnost vůči stresům, ať už je to sucho či teplotní výkyvy, ale především co se týká rezistence vůči chorobám (viz rámeček). K tomu slouží i nejmodernější metody molekulární biologie a také kultivace rostlinných buněk in vitro, které nám umožnily lépe pochopit, jak se hlízy tvoří, rostou a interagují se škůdci a chorobami a v neposlední řadě jak se vypořádají s environmentálními stresy. To vše vedlo ke zvýšení výnosu, zlepšení nutriční hodnoty hlíz, ale i k průmyslovému využití škrobu. Navíc nám tyto postupy umožňují získání viruprosté sadby brambor, šlechtění nových odrůd, udržovací množení odrůd a mohou poskytnout výchozí materiál pro certifikaci sadby, což trvá v případě brambor pěstovaných ze semene 8-10 let.

Jak vzniká hlíza ve zkumavce (in vitro)?
Tuberizace u brambor je sezonní morfogenetický proces přeměny stonku v zásobní hlízu, který zahrnuje celou řadu anatomických, hormonálních a biochemických změn. Kultivace lilku bramboru v podmínkách in vitro (Obr. 2) nám umožňuje simulovat podmínky (výživa, délka světelné periody, teplota apod.), které mají bezprostřední vliv na morfogenezi hlíz, ale i na zdravotní stav. Mezi faktory indukující tuberizaci patří nízká teplota, krátký den, nízký přísun dusíku, sacharidy a celá řada fytohormonů (ABA, IAA, etylen, kyselina jasmonová, CK). Zpravidla se používají jednonodální segmenty stonku (Obr. 2a a 4a), volba vhodného složení média v kombinaci s vnějšími podmínkami vede k přeměně axilárního pupenu v zásobní hlízu. Tento proces zahrnuje několik kroků - stolonizaci (Obr. 4b a c), inhibici růstu stolonů, indukci a iniciaci růstu hlíz (Obr. 4d).

Odrůdy brambor
Existují tisíce odrůd brambor, lišících se vzhledem hlíz (tvarem, barvou dužniny a slupky; Obr. 3), jejich konzistencí související s varným typem, dalšími morfologickými znaky (např. barvou květů), chutí, ale i svými pěstitelskými nároky a rezistencí vůči patogenům a škůdcům. Mezinárodní bramborové centrum v Limě (Peru) udržuje největší sbírku brambor na světě představující 4354 tradičních, převážně andských odrůd. Zde se nachází tzv. park brambor (El Parque de la Papa) genetické rozmanitosti brambor v chráněné oblasti, kde se nyní nachází zhruba 1400 odrůd s cílem obnovit všechny známé odrůdy brambor. U nás je pěstování brambor tradičním oborem a můžeme se pochlubit rovněž unikátními odrůdami brambor. V současnosti je v ČR registrováno 118 odrůd, z nichž polovina je původně českých, zbytek byl vyšlechtěn v Německu a Holandsku. Mezi původně české odrůdy patří např. Karin, Julinka, Adéla a Valfi s modrofialovou dužninou.

Keřkovské rohlíčky - zachráněná legenda
Tato oblíbená salátová odrůda brambor letos oslaví 80 let od doby, kdy byla vyšlechtěna křížením odrůd ´Višňovské rohlíčky´ a ´Parnassia´ a registrována. Vyznačuje se pevnou dužninou po uvaření, ale její nevýhodou je nižší odolnost vůči chorobám, proto v 80. letech prakticky vymizela. Rohlíčky naštěstí nezmizely úplně, byly uchovávány v podmínkách in vitro v genové bance Výzkumného ústavu bramborářského v Havlíčkově Brodě. Na začátku 90. let byl materiál úspěšně ozdraven, namnožen technikami tkáňových kultur a ověřen z hlediska odrůdové pravosti. V roce 1995 byly Keřkovské rohlíčky znovu zapsány do listiny povolených odrůd.

Alkaloid solanin
Solanin je steroidní alkaloid, který kromě brambor najdeme i v dalších druzích lilku - např. v lilku černém (Solanum nigrum) či v rajčeti (Solanum lycopersicum). U brambor je solanin obsažený v celé rostlině, přičemž obsah v hlízách je velmi proměnlivý a za určitých podmínek může dosahovat i toxických koncentrací. Na rozdíl od obecného přesvědčení je solanin tepelně stabilní a vařením se tedy jeho obsah v hlízách příliš nesnižuje. Projevem vysokého obsahu alkaloidů v hlízách je jejich palčivá a hořká chuť. Otrava se projevuje bolestmi břicha, zvracením, průjmem, bolestí hlavy a závratěmi, někdy též neurologickými poruchami a halucinacemi. Byly zaznamenány i smrtelné případy. -zn

Choroby a škůdci brambor
Vlivem vysoké vzdušné vlhkosti a teplého počasí dochází k častému výskytu plísně bramborové (Phytophtora infestans). Bakteriální strupovitost bramboru způsobují bakterie rodu Streptomyces, nejčastěji S. scabies. Dále se vyskytuje fusariová hniloba brambor (Fusarium solani) a tzv. rakovina brambor (Synchytrium endobioticum). V roce 2010 se u nás objevila karanténní bakteriální hnědá hniloba bramboru (Ralstonia solanacearum), která je v současnosti považována za nejzávažnější chorobu bramboru na celém světě.

Mezi nejčastější škůdce bramboru patří bezesporu mandelinka bramborová (Leptinotarsa decemlineata), mšice (Aphis) jako přenašeči virových chorob objevujících se v sadbě, což je především virus Y (Potato virus Y, PVY) a virová svinutka bramboru (Potato leafroll virus, PLRV). Drátovci jsou larvy brouků z čeledě kovaříkovitých (Elateridae), které znehodnocují hlízy. Významným škůdcem je rovněž háďátko bramborové (Globodera rostochiensis).

Legenda k obrázkům
Obr. 1. a. Lilek brambor je víceletá hlíznatá rostlina z čeledi lilkovitých (Solanaceae) pěstovaná jako jednoletá plodina, b. Detail květu lilku bramboru (Solanum tuberosum), c. Květy mohou být bílé či fialové.
Obr. 2. Udržovací kultura - výchozí materiál pro kultivaci lilku bramboru v podmínkách in vitro
Obr. 3. Jednonodální segment lilku bramboru v podmínkách in vitro
Obr. 4. a. Indukce tuberizace lilku bramboru in vitro je významným biotechnologickým přístupem pro produkci certifikované sadby a uchování genových zdrojů. b. Stolonizace je fáze předcházející tuberizaci, která představuje u brambor sezonní morfogenetický proces přeměny stonku v zásobní hlízu. c. Proces tuberizace zahrnuje iniciaci růstu stolonů, jejich růst, inhibici růstu a přeměnu v hlízu. d. Mikrohlízky - základ pro zdravou a vitální sadbu

Autorka:
Ing. Jana Kůrková
Laboratoř biologie pylu, Ústav experimentální botaniky AV ČR

Foto: (1A) Rusty Elliott, Dreamstime, (1B) Martin Kůrka, (1C) Zdeňka Navrátilová, (2-4) Jana Kůrková, (3) Robyn Mackenzie, Dreamstime

Celý článek ke stažení v pdf zde: Kůrková, NB 2020/1

Další zajímavé informace z vědeckého výzkumu si přečtete v tištěné či e-verzi časopisu Nová Botanika 2020/1.

Objevujte zajímavosti rostlinné říše

s časopisem Nová Botanika

O nás

O časopise

Předplatné