ISTRAŽIVAČKA DELATNOST

ISTRAŽIVAČKA DELATNOST

Naša kompanija "Pheno Geno Roses" uključena je još od osnivanja u nekoliko istraživačkih projekata. Većina tih projekata realizuje se u Holandiji i to uglavnom zbog toga što je naša matična kompanija smeštena u toj državi. Međutim, deo praktičnih testiranja sprovodi se na test poljima u Srbiji, kao što je naše ispitivanje otpornosti ruža na niske temperature. Prethodno navedeno istraživanje je samo mali deo našeg komercijalnog oplemenjivačkog programa.
Naša težnja je da postanemo lider u primeni modernih tehnika i tehnologija, kombinujući ih sa umetnošću oplemenjivanja, kako bismo mogli da stvorimo ruže po svačijem ukusu.

 

GLAVNI ISTRAŽIVAČKI PROJEKTI:

 

1. 3B Projekat

Dug evolutivni put i koevolucija između cvetnica i divljih pčela kao njihovih oprašivača dovela je do neraskidive morfološke povezanosti i polsedično direktne zavisnosti između pojedinih grupa pčela i određenih biljnih taksona. Moderna hortikultura, sa jasnom tendencijom formiranja novih, oku privlačnijih sorti cvetnica, dovela je do pojave velikog broja sađenih vrsta koje zbog svoje drastično različite morfologije u odnosu na primitivne sorte ne dozvoljava oprašivanje ili je ono znatno redukovano. Na ovaj način se raskidaju značajne evolutivne interakcije i onemogućava adekvatan razvoj pčela. Ovakva praksa dovodi do značajnog pada brojnosti i diverziteta polinatora.
PhenoGeno Roses u saradnji sa Biološkim fakultetom u Novom Sadu je 2019. godine pokrenuo eksperiment u kom se testirao potencijal baštenskih ruža da privlače insekte. Prisutnost insekata praćena je na poljima i ispitivana je razlika potencijala za privlačenje pčela među sortama. Rezultati su pokazali da je kolekcija Mella pogodna za privlačenje pčela, posebno sorta Barbi Mella. Nadalje, zaključeno je da je veći broj latica pčelama otežao i/ili onemogućio pristup polenu. Opšti zaključak je da sorte sa manjim brojem latica (u ovom slučaju polen je izloženiji, nije prikriven laticama) privlače više pčela.

 

2. Projekat detekcije bolesti

Bolesti biljaka su postale bitan problem jer značajno smanjuju kvalitet i kvantitet poljoprivrednih proizvoda, samim tim negativno utiču na države čija ekonomija primarno zavisi od poljoprivrede. Posmatranje biljaka radi detekcije bolesti igra ključnu ulogu u uspešnom uzgajanju biljaka. Trenutno najzastupljenija metoda monitoringa biljaka je ručna: stručnjaci posmatraju biljke i daju svoje mišljenje koja je bolest u pitanju. Ovakav pristup se zasniva na subjektivnoj oceni stručnjaka. Za ocenu bolesti se koristi skala od 1 do 10, pri čemu 1 predstavlja potpuno odsustvo bolesti, a 10 potpuno odsustvo listova odnosno najviši nivo infekcije.
Ovaj pristup može biti veoma skup i oduzimati veliku količinu vremena u zavisnosti od broja biljaka koje treba da se posmatraju. Vrlo često je to obiman i fizički iscrpljujući posao koji se obavlja na polju, a dodatno ga mogu otežati i ograničiti vremenski uslovi (visoke temperature, padavine). Takođe, u zemljama u razvoju može biti problematičan sam dolazak do stručnjaka koji mogu biti udaljeni od samog mesta gde se biljke uzgajaju.
Period kada se vrši ocena bolesti se preklapa sa drugim fazama iz ciklusa oplemenjivanja i uzgoja. U slučaju ruža te faze su polinacija, selekcija i ocena oplemenjivačkog materijala, kalemljenje superiornog materijala, žetva šipkova i ekstrakcija semena. Zbog toga je od velike važnosti potraga za bržom, tačnom i jeftinom metodom detekcije bolesti biljaka – automatizacije procesa.
Automatizacija procesa bi imala za cilj eliminaciju subjektivnosti ocenjivača, povećala tačnost procene, ubrzala sam proces i smanjila njegovu cenu. Pheno Geno Roses je realizovala projekat: "AUTOMATSKA DETEKCIJA BOLESTI NA RUŽAMA NA OSNOVU SLIKE KORIŠĆENJEM VEŠTAČKIH NEURONSKIH MREŽA" u saradnji sa Fakultetom Tehničkih Nauka iz Novog Sada i studentom Milošem Živkovićem. Na osnovu fotografija simptoma za 4 bolesti: pepelnicu, crnu pegavost, rđu i cerkosporiozu razvijena je aplikacija za detekciju i prepoznavanje bolesti. Projektovani model veštačke neuronske mreže je imao tačnost od 90,56%.

 

3. LED Projekat

Tržište baštenskih ruža u zapadnoj Europi smanjuje se već 40 godina. Da bi se taj problem prevladalo potrebne su uvesti nove, dodatne vrednosti i optimizirati rastući potencijal. Za uzgajivače ruža važno je da su ruže otporne na bolesti i da se mogu pravovremeno isporučiti, tokom važnih praznika. Baštenske ruže se uglavnom uzgajaju u uslovima koji su ograničeni, te se na rast i trenutak cvetanja ne može uticati. PhenoGeno Roses u saradnji s Frankom Coendersom i Erikom Coendersom pokrenuo je istraživanje o mogućnosti primene LED rasvete prilikom uzgoja ruža (u kontrolisanim uslovima) i njegovog uticaja na razvoj biljke i cvetova. Dodana vrednost planirane inovacije uglavnom će doći do izražaja u trenutku kada se ruže mogu plasirati na tržište.

Zahvaljujući inovaciji, uzgajivači ruža mogu osigurati prave trenutke (važne dane) kada će ruže cvetati i time sebi obezbediti bolju poziciju na tržištu. Trenutno su jestive ruže, a posebno latice, u centru pažnje, ali zahtevaju kontinuiranu isporuku tokom čitave godine. Jedan od najvažnijih ciljeva ovog projekta je razvoj odgovarajućih sorti koje gajene uz dodatak LED rasvete mogu udovoljiti ovom zahtevu. Dodatna potreba je da LED rasveta ne utiče na miris i ukus.
Ova inovacija može biti i od velike vrednosti u procesu oplemenjivanja: zahvaljujući bržem razvoju i mogućnosti proizvodnje nekoliko generacija u istoj godini, što može ubrzati proces uzgoja. Za sektor, ovaj razvoj ima za posledicu da je moguće brže i bolje reagovati na signale i potražnju na tržištu. Kao konačan rezultat baštenske ruže se mogu, u kombinaciji s ovom dodanom vrednošću (cvetanje u pravom trenutku) i novim tržišnim konceptima (održive jestive ruže), predstaviti tržištu.

 

4. RUŽE VISOKIH PERFORMANSI: NOVI PODSTICAJ ZA BAŠTENSKE RUŽE PRIMENOM TEHNIKE MOLEKULARNIH MARKERA (2009 – 2013)

Naša kompanija "Pheno Geno Roses" realizovala je četvorogodišnji TTI projekat, sufinansiran od strane dve trgovačke kompanije specijalizovane za trgovinu baštenskim ružama, "Frank Coenders Rozen" i Regionalnom kooperativom uzgajivača ruža Holandije.

Do danas, oplemenjivanje baštenskih ruža uglavnom se oslanja na klasično oplemenjivanje. Cilj ovog projekta bio je da omogući upotrebu molekularnih markera u oplemenjivanju ove auto-teraploidne biljke, počevši od dve važne osobine kada je reč o rastućem istočnoevropskom tržištu: otpornost na niske temperature i ponovno cvetanje. Zadovoljavajući nivo ovih osobina može se naći u germplazmi kanadskih i istočnoevropskih sorti, dok je otpornost na niske temperature odsutna u zapadnoevropskim sortama.

Pošto je potreba za stvaranjem novih sorti ruža i dalje velika, a malo toga je još uvek poznato kada je reč o genetskom sklopu ove biljke, cilj "Hyper-rose" projekta bio je da pruži uvid u raznovrsnost i različitost baštenskih ruža, da razvije nove metode za određivanje doze alela u tetraploidnim sortama i da razvije nove strategije za stvaranje visoko polimorfnih SSR markera iz sekvenci transkriptoma. Paralelno sa tim, sprovedeno je mapiranje populacije dobijene ukrštanjem evropskih i kanadskih sorti i njihovo potomstvo izloženo je niskim temepraturama u kontrolisanim (hladne komore) i nekontrolisanim (test polja) uslovima.

Svi ovi nalazi omogućili su stvaranje genetičke mape visoke gustine pomoću SSR i SNP markera i detekciju QTL-ova za otpornost na niske temperature. Kao krajnji ishod, predložen je set markera pomoću kojih je moguće razlikovati osetljive od otpornih sorti na niske temperature u ranom stadijumu razvoja biljke (faza nekoliko listova), što će značajno skratiti period testiranja sorte (čija dužina pre svega zavisi od klime), a time i sam proces oplemenjivanja.

Ovi rezultati doprineće boljem položaju naše kompanije na tržištu i, takođe, omogućiće da se probijemo na ona tržišta u kojima je kultura kupovine i gajenja ruža slabo zastupljena.

Ovaj projekat sproveden je na Univerzitetu u Vageningenu, na Departmanu za oplemenjivanje bilja, uz učešće dr Renea Smuldersa i dr Pola Arensa, kao i našeg menadžera dr Mirjane Vukosavljev Olujić, koja je na ovom projektu odbranila svoju doktorsku tezu.

 

5. PROJEKAT POLIPLOIDNOSTI 2: GENETIČKA ANALIZA TOKA PODATAKA ZA POLIPLOIDNE USEVE (POČETAK 2013)

"Pheno Geno Roses " je mali partner mnogo širem projektu koji se sprovodi na Univerzitetu u Vageningenu sa još 10 oplemenjivačkih kompanija iz Holandije, koje koriste poliploide u svojim oplemenjivačkim programima.

Kada je reč o diploidnim kulturama, postignut je značajan napredak u razvoju tehnike molekularnih markera. Međutim, ako posmatramo poliploidne kulture, videćemo da postoji nedostatak adekvatnih markera, koji omogućavaju brži i ekonomičniji proces oplemenjivanja. Cilj ovog projekta je razvoj kako metoda, tako i softvera za genetičku analizu poliploidnih kultura. Za našu kompaniju bilo bi veoma zanimljivo videti postoje li sličnosti između naših ruža, ruža za rezani cvet i drugih poliploidnih kultura.

 

6. POSPEŠIVANJE KLIJAVOSTI SEMENA HIBRIDNIH VARIJETETA RUŽA

Cilj ove studije bio je da se uvide uzroci niske klijavosti semena ruža. Ružino seme podložno je dvama tipovima dormantnosti semena (fizičkom i fiziološkom), zbog tvrde semenjače i fizioloških barijera unutar samog semena, što značajno umanjuje klijavost. Osim navedenog, loš kvalitet semena takođe može biti uzrok slabe klijavosti. Kako bi se poboljšala klijavost semena ruža, dormantnost mora da se razbije, a da se pritom zadrži visok kvalitet semena. Iz tog razloga, sprovedeno je pet različitih eksperimenata koji su pokazali najbolje načine za tretman semena sorti ruža. Deo ovog istraživanja sproveden je u HAS Den Bošu u Holandiji, na čelu sa inženjerom Markom Vuvom i magistrom Džasperom den Bestenom. Osim njih, u ovoj studiji učestvovali su i drugi istraživači.

 

7. UPOTREBA RUŽINIH ŠIPAKA I LATICA U ISHRANI LJUDI

Naša kompanija započela je 2015. godine projekat u saradnji sa Frankom Kondersom, odgajivačem ruža u Holandiji. Cilj ove studije jeste da identifikuje sorte ruža čije su latice ili šipci pogodni za ljudsku ishranu.

Iako se smatra za dekorativnu vrstu, ruža se može koristiti i u ishrani ljudi, pre svega zato što sadrži velike količine hranljivih materija. Ovo se naročito odnosi na plodove ruža koji sadrže visok nivo antioksidanata i vitamina C. Osim toga, hemijski sastav ružinih latica (vitamini, antioksidanti, fenoli, karotenoidi itd.) kandiduje ih za novi potencijalni izvor zdrave hrane. Do danas, ružine latice se uglavnom upotrebljavaju u vinima i konditorskim proizvodima, a njihova upotreba kao sastojka salata još uvek nije široko rasprostranjena. Takođe, još uvek se uglavnom sorte divljih ruža koriste kao sirovina za preradu. Ovo je trend koji mi želimo da promenimo tako što ćemo dokazati značaj kulturnih sorti ruža. U toku ovog opsežnog istraživanja ispitaćemo približno 340 sorti gajenih ruža.

Cilj ovog projekta je da pronađe koje sorte su vredne pažnje u pogledu nutritivne vrednosti (biohemijski aspekt), koje su najprikladnije za ljudsku ishranu (miris i ukus), koji roditelji su dobri donori poželjnih karakteristika u pogledu nutritivne vrednosti, kao i da otkrije alate koji će omogućiti primenu MAB (QTL-ova).

Rezultati ove studije otvoriće nam nove mogućnosti na tržištu. Podaci koje ćemo prikupiti poslužiće nam kao osnov za odabir onih roditeljskih parova koji pokazuju najveći potencijal kada je reč o upotrebi ruža za ishranu. Pošto ovako opsežna studija nikada ranije nije sprovedena i pošto smo mi, zasad, jedina kompanija koja se bavi oplemenjivanjem ruža sa namerom da se one koriste u ljudskoj ishrani, ovaj projekat nam otvara široke mogućnosti na tržištu.

Prve sorte iz kolekcije Jestivih ruža predstavili smo na leto 2018. godine a u planu je da se ostale sorte uvode u predstojećem periodu.

 

8. Projekat Otpornost na bolesti

Sadašnji uzgoj ruža doživljava probleme koji će se samo povećati u budućnosti ako se ne preduzmu nikakve akcije. U sektoru cvećarstva ruže su najveća grupa useva. Isto tako, u svetu se i baštenske i ruže za rezan cvet još uvijek smatraju "kraljicom među cvećem". Ipak, pozicija ruže je predmet rasprava: ona je podložna bolestima i štetočinama što uzrokuje nužnu upotrebu hemijskih sredstava za zaštitu bilja. Potrošači sve više traže sorte otporne na bolesti, gdje je upotreba hemijskih sredstava za zaštitu bilja značajno smanjena. Takođe, javnost insistira na održivosti. Sve navedeno dovodi do zaključka da se mora nešto promeniti kako bi se sprečila kompromitacija uzgoja ruža. Rešenje za ovaj problem je uzgoj ruža otpornih na bolesti. U cilju dobijanja opštih saznanja o otpornosti na bolesti i razvoja smernica za stvaranje zdravih sorti ruža, PhenoGeno Roses, u saradnji sa Univerzitetom iz Wageningena, Frank Coenders Rosen i De Ruiter kompanijama, započela je projekt 2019. godine. Cilj ovog istraživanja je oplemenjivanje ruža koje su otporne na tri važne bolesti: pepelnica, srnu pegavost i Agrobacterium (rastući problem). Ovaj cilj će se ostvariti kroz izučavanje genetske osnove otpornosti na Agrobacterium i razvoja DNK markere za otpornost na ove tri bolesti. DNK markeri su neophodni za brzo unošenje tih otpornosti tokom uzgoja ruže i zatim se efikasno kombinuju u sortama ruža koje su pogodne za održivu kultivaciju. Kao krajnji cilj nameće se kreiranje sorti koje se gaje bez upotrebe pesticida. Ova inovacija je sada moguća jer se bazira na istraživanjima koja su sprovedena u proteklim decenijama i koja će dovesti do stvarne primene ovog temeljnog znanja u manjim oplemenjivačkim kompanijama iz ornamentalnog sektora.

Projekat mirisa - Hiperrose 2.2 Mirisne ruže tolerantne na visoke temperature i sušu

Uzgoj baštenskih ruža s naglaskom na produkciju esencijalnih ulja za gradske uslove i prerađivačke industrije

Ruže, kao kategorija ukrasnog bilja, imaju veliki kulturni i ekonomski značaj. Prvi zapisi o uzgoju ruža datiraju još pre 5000 godina iz Kine, zapadne Azija i severna Afrika. U drevnim civilizacijama Krita, Grčke, Mesopotamije, Persije, Egipta i Rima ruže su zasađene uglavnom zbog svojih mirisnih latica i jestivih šipkova. Zahvaljujući mirisu, lekovitim i kulinarskim svojstvima, upotreba ruža se proširila na industriju. Posebno značajne ruže imaju u parfemskoj industriji. Sa genetskog stanovišta moderne ruže predstavljaju složeni mozaik: predpostavlja se da je oko 20 divljih vrsta dalo svoj doprinos konačnom genetskom otisku. Tokom dugog procesa prirodne a kasnijeg I veštačke selekcije, vođena uzgajivačima, genetička raznolikost ruža je sužena. Nažalost, većina modernih ruža koje su uzgajane za egzotične boje su izgubile miris. 

Istraživanje tržišta za eteričnih ulja za prerađivačku industriju pokazuje da je u ovom trenutku godišnji proment u rasponu od 50 do 100 miliona eura. Do sada je proizvodnja obavljena sa R. damascena ' trigintipetala '. Ova sorta se odlikuje odličnim kvalitetom ulja. S druge strane, ova sorta je podložna i bolestima, pre svega crnoj pegavosti i rđi, kao i niskim temperaturama. Sadašnje istraživanja naglašavaju da se eterična ulja emituju iz baze latica i R. damascena ' trigintipetala ' ima 17 - 25 latica. Ukoliko bi se broj latica višestruke umnožio, a sadržaj eteričnog ulja po latici zadržao , novonastali sortiment l bi predstavljao obećavajuće materijal za uzgajivače ruža. Cilj ovog projekta je procena profila mirisa standardnih sorti, otkrivanje genetskih faktora koji dovode do ekspresije mirisa i razvoj strategije uzgoja mirisnih ruža.

 

9. RAZVOJ BAZE PODATAKA I SOFTVERA ZA OPLEMENJIVANJE

Ovaj projekat se fokusira na stvaranje baze podataka koja u sebi sadrži sve važne informacije koje se tiču procesa oplemenjivanja i pomoću kojih se povećava uspešnost realizacije zadatih ciljeva. Ona pokriva sve važne oplemenjivačke projekte (od oprašivanja do selekcije komercijalnih sorti) i ima za cilj pohranjivanje podataka, korišćenje algoritamskih šema pri planiranju različitih projekata, kao i pružanje preglednosti rezultata oplemenjivanja u različitim izveštajima.