Rozmanitost plemen je třeba chránit

Současné zemědělství využívá k produkci jen několik vysoce výkonných unifikovaných odrůd rostlin a plemen zvířat. Odhaduje se, že lidstvo pro svou výživu na Zemi vystačí s pouhými deseti zemědělskými plodinami, to je asi 0,5 % ze všech, které v historii lidstva byly kultivovány. Z 50 000 známých druhů savců a ptáků se v zemědělství využívá asi jen 35. Unifikace odrůd rostlin a plemen zvířat snižuje biodiverzitu a zvyšuje riziko selhání globalizovaného zemědělství následkem klimatických, epidemických a jiných vlivů. V současnoti lze toto riziko považovat za tak vysoké, že přímo ohrožuje potravinovou bezpečnost lidstva. Význam původních domorodých plemen je nesmírný, nejen pro naše přežití v budoucnu, ale také pro kvalitu našeho života dnes.

Meziplemenná diverzita

Diverzita (rozmanitost) genofondu hospodářsých zvířat je základním zdrojem genetické variability a předpokladem pro šlechtění. Variabilita je surovinou, se kterou chovatel pracuje. Genetická variabilita neutralizuje inbrední depresi, zvyšuje celkovou fitness (biologickou zdatnost) a udržuje populaci v kondici pro přizpůsobení se změněným životním podmínkám.

Původně byl pojem biodiverzita chápán jako rozmanitost divoce žijících rostlin a živočichů, dnes existuje biodiverzita, resp. agrobiodiverzita, také u zemědělských plodin a plemen zvířat. Světová populace hospodářských zvířat zahrnuje široké spektrum plemen. Plemeno je v nejširším slova smyslu skupina zvířat vyšlechtěná člověkem, která se odlišuje od jiných skupin zvířat téhož druhu. Konkrétně to znamená, že plemeno by se od ostatních plemen mělo lišit v zásadních hospodářsky důležitých znacích (jako jsou např. velikost těla, rezistence vůči zátěžím, frekvence genů, heteroze a kombinační schopnost při křížení, krevní skupiny atd.). Existuje mnoho metod klasifikace plemen hospodářských zvířat. První a nejznámější je popis plemen v Masonově Světovém slovníku plemen, typů a odrůd hospodářských zvířat (Mason, World Dictionary of Livestock Breeds, Types and Varieties, 1951). Na tuto práci navázal Lauvergne (1982), který navrhl klasifikaci plemen do čtyř kategorií podle stupně domestikace:

· volně žijící nebo divoké populace

· tradiční nebo domorodá plemena, neuniformní bez chovatelských organizací

· standardizovaná plemena, obvykle řízena chovatelskými organizacemi

· speciální linie, obvykle produkt hybridizačních programů

Inventarizace plemen

V roce 1980 byl zahájen permanentní program inventarizace a charakterizace plemen hospodářských zvířat pod záštitou EAAP (Evropská asociace pro živočišnou výrobu). Po rozpoznání významu a důležitosti domestikovaných živočišných genofondů, vznikla v roce 1992 Úmluva o biologické rozmanitosti v Rio de Janeiro, kterou do současnosti ratifikovaly téměř všechny státy světa, ČR v roce 1993. Z důvodu kontinuálního poklesu počtu komerčně využívaných plemen, bylo na počátku záměrem vyhledat a vytypovat ohrožená plemena a zahájit program jejich záchrany a udržení pod záštitou FAO, jako genové rezervy či genetické zdroje. Bylo tak shromážděno impozantní množství informací z celého světa, které jsou nyní volně přístupné v informačním systému DAD-IS (Domestic Animal Diversity Information System; http://dad.fao.org/). V současné době je pojem genové rezervy chápán šířeji a zahrnuje všechna známá komerční plemena a linie, bez ohledu na jejich velikost nebo význam, stejně tak volně žijící populace nebo speciální linie vyvinuté pro výzkumné účely. V DAD-IS je nyní evidováno celkem 7 770 místních plemen, tzn. chovaných na území pouze jednoho státu a tvořících genetické rezervy v původním slova smyslu (viz tabulky 1-3).

Tab. 1. Počet místních plemen hospodářských zvířat evidovaných v systému DAD-IS podle druhů a jejich rozšíření ve světě (2016; zdroj http://dad.fao.org/)

Druh	Evropa	Asie	Afrika	Latinská Amerika	Sevení Amerika	Blízký a Střední východ	Oceánie	Celkem
Slepice	966	312	133	88	15	33	30	1577
Ovce	758	268	122	50	23	50	40	1311
Skot	496	261	197	161	18	39	34	1206
Kůň	456	139	46	85	30	14	26	796
Prase	281	233	55	60	11	1	17	658
Koza	237	185	98	28	6	34	11	599
Kachna	134	104	23	25	1	5	14	306
Králík	198	16	11	18	8	7		258
Husa	122	44	10	5		2	2	185
Osel	56	39	20	24	5	14	3	161
Buvol	9	90	3	11	1	5	2	121
Pes	71	9	6	1			6	93
Krocan	42	11	11	11	11	2	5	93
Dromedár	1	13	46			23	2	85
Holub	35	13	7	7	1	8	2	73
Křepelka	16	23	3	4	13			59
Perlička	8	3	35	3		1		50
Jak	2	25			1			28
Bažant	5	7		6				18
Morče			4	13				17
Jelen	3	6		5	1			15
Velbloud dvouhrbý	3	9						12
Pštros	3	2	6				1	12
Koroptev	2	8	2					12
Ostatní (9 druhů)	3	2	2	12	4		2	25
Celkem	3907	1822	840	617	149	238	197	7770

Tab. 2. Rozšíření světových plemen prasat a odhadovaná velikost populace

Plemeno	Počet zemí	Velikost populace	Efektivní populace v ČR
large white	142	61 779 000	3 000
landrace	97	2 372 000	-
duroc	99	995 000	1 000
hapmshire	53	55 000	-
piétrain	35	39 000	600

Tab. 3. Plemena HZ podle druhů a rozšíření chovaná na Slovensku v porovnání s Evropou

Druh	Slovensko				Evropa
Druh	místní	evropská	světová	celkem	místní	evropská	světová	celkem
Slepice	7	2	10	19	966	42	90	1 098
Ovce	1	2	11	14	757	75	78	910
Skot	3		11	14	496	32	71	599
Kůň	2	4	5	11	456	37	60	553
Prase	3		6	9	281	16	20	317
Koza		2	3	5	237	14	23	274
Králík	9	19	11	39	198	30	24	252
Kacha domácí			2	2	122	12	12	146
Husa	1	2	1	4	122	7	12	141
Krocan			1	1	42	7	16	65
Křepelka	4			4	16			16
Ostatní					213	3	20	236
Celkem	30	31	61	122	3 906	275	426	4 607

Ohrožení plemen

Pro třídění plemen podle stupně jejich ohrožení je rozhodujícím kritériem aktuální velikost tzv. efektivní populace (N_e), kterou se upravuje skutečný počet zvířat u polygamních druhů na poměr pohlaví 1 : 1 a kterou definoval Wright (1931) jako:

N_e = 4(N_♂N_♀)/(N_♂+N_♀);

kde N_♂ je počet čistokrevných plemeníků využívaných aktivně v plemenitbě, N_♀ je počet čistokrevných plemenic. V tabulce 4 je uveden stupeň ohrožení plemen podle velikosti efektivní populace, přehled místních plemen podle stupně jejich ohrožení popisuje tabulka 5 a 6 a graf 1. Velikost efektivní populace je významná pro odhad případného nárůstu inbrídingu, (koeficientu příbuzenské plemenitby - F_x). Na základě řady chovatelských zkušeností se inbríding, resp. blízká příbuzenská plemenitba považuje za hlavní příčinu podstatného snížení plodnosti v důsledku zvýšené embryonální mortality a snížení životnosti plodu. Procesem inbredizace, ztrácí populace své adaptační možnosti a citlivě reaguje na výkyvy vnějších podmínek prostředí. Inbrední zvířata jsou většinou i méně odolná a snadno podléhají nákazám.

Tab. 4. Stupeň ohrožení plemene podle velikosti efektivní populace (N_e)

Supeň ohrožení	Hodnota N_e
bez ohrožení	1 000 a více
zranitelná	400 – 1 000
ohrožená	100 – 400
kriticky ohrožená	50 – 100
neudržitelná	50 a méně

Tab. 5. Počet místních plemen hospodářských zvířat evidovaných v systému DAD-IS podle rozšíření ve světě a jejich stupně ohrožení (* s programem chovu a konzervace) (2016; zdroj http://dad.fao.org/)

Stupeň ohrožení	Evropa	Asie	Afrika	Latinská Amerika	Sevení Amerika	Blízký a Střední východ	Oceánie	Celkem
vymizelá	509	48	34	20	10	1	6	628
kritický	697	27	18	8	32		14	796
kritický*	68	24	2	6	2			102
ohrožená	692	60	40	25	26	11	17	871
ohrožená*	304	22	8	13	13		1	361
bez rizika	1 004	986	250	95	18	92	21	2 466
nezmámý	633	655	488	450	48	134	138	2 546
Celkem	3 907	1 822	840	617	149	238	197	7 770

Tab. 6. Počet místních plemen prasat evidovaných v systému DAD-IS podle rozšíření ve světě a jejich stupně ohrožení (* s programem chovu a konzervace) (2016; zdroj http://dad.fao.org/)

Stupeň ohrožení	Evropa	Asie	Afrika	Latinská Amerika	Sevení Amerika	Blízký a Střední východ	Oceánie	Celkem
vymizelá	91	15					1	107
kritický	27	8		3	2			40
kritický*	12	6		4				22
ohrožená	53	10	4	2	1			70
ohrožená*	17	8		1				26
bez rizika	56	116	22	7	1		1	203
nezmámý	25	70	29	43	7	1	15	190
Celkem	281	233	55	60	11	1	17	658

Konzervace plemen – genetických zdrojů

Zachování živočišných genových zdrojů většinou probíhá na principu konzervace in situ, tj. chov zvířat v jejich přirozeném prostředí (resp. na místě). Je to nejlevější a nejideálnější možnost. Princip ex situ (mimo místo) je využíván víceméně jako doplňkový. Konzervace ex situ zahrnuje v užším slova smyslu kryokonzervaci (zmrazování) a skladování spermatu, vajíček, embryí nebo tělesných buněk. V širším slova smyslu sem může patřit i chov živých zvířat mimo jejich produkční systémy, např. v přírodních chráněných oblastech, na experimentálních a ukázkových farmách nebo v zoologických zahradách.

Nejběžnější technikou pro uchování zárodečné plazmy hospodářských zvířat je kryokonzervace nebo-li zmrazování spermií, ovocytů a embryí. Běžné konvenční procedury zmrazování jsou založené na pomalé rychlosti chlazení, která zabraňuje mnoha problémům jako jsou např. tvorba ledových krystalů, narušení osmózy, toxický účinek cryoprotektorů, embryonální zlomy, změny vnitrobuněčných organel a buněčné kostry.

Perspektivní techniky pro zachování genetických zdrojů

Velké naděje pro zachování genových rezerv se vkládají do takových technik jako je in vitro oplození, intracytoplasmatické spermiové injekce, sexování spermií nebo klonování. Určit pohlaví ještě nenarozeného potomstva se chovatelé hospodářských zvířat snaží dlouhou dobu. Identifikace pohlaví již u zárodečných buněk zefektivňuje kryokonzervaci, jelikož umožňuje skladovat jen sperma potřebné k produkci potomstva požadovaného pohlaví. Pro sexování spermií (třídění podle pohlaví) byly vyvinuty různé metody, z nichž většina je založena na stanovení rozdílů mezi X a Y spermiemi, např. ve velikosti, pohyblivosti, povrchovém náboji, povrchových antigenech nebo ve specifických bílkovinách a nedávno byla vyvinuta metoda sexování založená na rozdílném obsahu DNA v X a Y chromozómech spermií.

Buněčné klonování metodou přenosu buněčných jader (nukleotransferu) vychází z principu eliminace genového materiálu z ovocytu nebo zygoty příjemkyně a jeho nahrazení genovým materiálem z buňky dárcovské. Klonování, oproti klasickým metodám kryokonzervace spermií a embryí, přináší řadu praktických výhod. Zvířata určená jako dárcovská nemusí být dospělá a plodná. Zpracování a kryokonzervace spermatu či embryí jsou technicky náročné, oproti tomu biologické vzorky pro klonování (krev, kůže biopsie, chlupové folikuly) mohou být odebírány přímo v provozu a pak transportovány do centrálních laboratoří. Další výhodou klonování je, že vzorky mohou být umístěné v dočasných kulturách a mrazit se následně třeba za několik dnů a v případě poruchy skladování mohou být buňky rozmrazeny, subkultivovány a uskladněny znovu. Pro obnovu plemene lze využít i samice jiných plemen, například když plemeno zaniklo a nejsou dostupné žádné ovocyty nebo embrya. Klonování již bylo úspěšně použito k zachování posledních žijících krav skotu plemene Enderby (Island) a ovcí Argali z Asie.

Genové banky

K uskladnění spermatu a embryí slouží v současnosti genové banky. Množství uskladněných vzorků závisí na rutinní úrovni konzervačních technik. Sperma nebo embrya by měla být uskladněná alespoň ve dvou lokalitách. Množství uskladněné v jedné lokaci by mělo umožnit obnovu chovu nebo plemene. Například, je-li cílem obnovit plemeno pouze prostřednictvím konzervovaného spermatu, měl by počet uskladněných dávek vystačit na dostačující množství generací zpětného křížení, aby mohlo být dosaženo vysokého podílu obnovovaného genofondu. Výpočet potřebných inseminačních dávek vychází z aplikovaného šlechtitelského programu, zahrnuje počet generací, generační interval a reprodukční parametry uvažovaných druhů.

Genetické zdroje v České republice

V ČR jsou ohrožená plemena zařazena do Národního programu uchování a využívání genetických zdrojů zvířat, který vychází z Plemenářského zákona č. 154/2000Sb. V rámci tohoto programu jsou chovatelům poskytovány státní dotace, jsou vedeny plemenné knihy a realizovány šlechtitelské programy, je prováděn sběr a kryokonzervace biologických vzorků a vedení databanky ve spolupráci se světovýmy databázemi. Tabulka 7 uvádí přehled plemen zvířat zahrnutých do Národního programu.

Tab. 7. Přehled plemen a počet zvířat zahrnutých do Národního programu konzervace genetických zdrojů v ČR v roce 2015

Druh	Plemeno	Počet zvířat	Ins. Dávky	Stav
Skot	česká červinka	208	15612	stabilní
	český strakatý skot	60	17068
Prasata	přeštické černostrakaté	469	11289	stabilní
Koně	starokladrubský kůň	391	2133	stabilní
	huculský kůň	168	340
	českomoravský belgik	479	727
	slezský norik	334	543
Ovce	šumavská ovce	2453	1131	stabilní
	valašská ovce	859	283
Kozy	bílá krátkosrstá koza	2725	1815	stabilní
	hnědá krátkosrstá koza	1371	381
Králíci	český strakáč	305		nestabilní
	moravský modrý	173
	český albín	157
	moravský bílý hnědooký	100
	český luštič	94
	český červený	72
	český černopesíkatý	42
Nutrie	přeštická vícebarevná	56		kritický
	standardní českého typu	107
	stříbrná (moravská)	42
Drůbež	česká slepice zlatá kropenatá	214		stabilní
	česká husa	109
	česká husa chocholatá	61
Ryby	kapr obecný, lín obecný, pstruh duhový, pstruh obecný f. potoční, sumec velký, síh maréna, síh peleď, jeseter malý, vyza velká			stabilní
Včely	včela medonosná kraňská			stabilní

Důvody pro zachování plemen – genetických zdrojů

Původní domorodá plemena představují tradiční, historicky podložené hodnoty určitého teritoria, zvířata jsou spjata s kulturou a sociálními vlivy této krajiny a v regionech představují významný krajinotvorný prvek. Většinou se jedná o populace s jedinci konstitučně tvrdými, mimořádně pevného zdraví a odolnosti, přizpůsobenými pro interakci genotypu a prostředí. Nešlechtěná plemena na extrémní produkci mají výjimečně dobrý předpoklad pro prosazení se v ekologické produkci potravin. V rámci místních zemědělských systémů je možné obnovit chovy dávno zapomenutých plemen, která mohou nabídnout novou pestrost a kvalitu potravin. Termíny „genové rezervy" nebo „genetické zdroje“ jsou používány pro ohrožená plemena zejména proto, že tato plemena mohou být zdrojem, na současné úrovni genetiky, nepoznaných genů, jejichž ztrátě je třeba zabránit.