Brukev řepka olejka (Brassica napus L. var. napus)
Původní uplatnění druhů z rodu Brassica jako zeleniny či pikantních hořčičných semen přerostlo již v období středověku v uplatnění semen řepky a řepice pro výrobu olejů na svícení a mazání, či pro mydlářství. Uplatnění řepky spatřujeme v těchto základních okruzích: je potravinářskou surovinou pro lidskou výživu, extrahované šroty, případně pokrutiny či semena jsou významnou součástí krmných směsí, biomasa se užívá jako zelené krmení či hnojení, řepková bílkovina je využitelným zdrojem pro lidskou výživu, řepkový olej je významnou surovinou pro chemický průmysl (oleochemie) a jako zdroj obnovitelné energie místo fosilních zdrojů – tzv. bionafta, případně ekomazadla.
Původní výskyt řepky je vázán na středomořské gencentrum, kde jsou také lokalizovány brukev zelná a řepice. Řepka se pěstuje ve dvou poddruzích: – brukev řepka olejka a brukev řepka tuřín. Zasahuje do celé oblasti mírného pásma země. Řepka se stále více rozšiřuje a řadí se mezi 10 nejvýznamnějších plodin světa.


Stručná botanická chrakteristika
Brukev řepka olejka Brassica napus L. var. napus z rodu brukev (Brassica) patří do čeledi brukvovitých (Brassicaceae), kam náleží dalších 170 rodů s asi 2000 druhy. Ozimá řepka má v našich podmínkách vegetační dobu 300 až 340 dnů. Řepka vytváří mohutný kůlový kořen. U ozimé řepky se v podzimním období vytvoří listová růžice (fáze vegetativní) a na jaře se stonek prodlužuje a zakládá se květenství (fáze generativní). Kvetení porostu zpravidla trvá 20 - 25 dnů a většinou celé probíhá v květnu. Obvykle žlutý květ je stavěn podle čísla 4. Dvouřadá šešule zpravidla obsahuje 15 - 20 semen s hmotností tisíce semen 4,5 až 5,5 g. Semena jsou zpravidla tmavě fialovohnědá až šedočerná a lesklá. Řepka ozimá je typickou dlouhodenní rostlinou, pro jejíž jarovizaci je vhodnější krátký den. Řepka je rostlinou včelomilnou. Řepka je převážně samosprašná, ale s vysokým podílem cizosprášení (30 – 40 %) v závislosti na ročníku a odrůdě, i na aktivitě včel, na větru v době kvetení i na genetické dispozici. Sprášení větrem je menší než 10 %, hmyzem (hlavně včely, ale i čmeláci a mouchy) nad 90 %.
U Brassica napus (2n = 38) je obecně přijata hypotéza vzniku jako přirozeného amfidiploidu druhů B. rapa (2n = 20) a B. oleracea (2n = 18). S určitostí lze však říci, že druh řepka setá – B. napus se spontánně nikde nevyskytuje.
Řepka se pěstuje ve dvou formách: jarní a ozimá řepka. V ČR podíl ozimé řepky z řepky celkem kolísá od 90 do 100% podle let, na Slovensku podíl ozimé řepky neklesá pod 97%.

Glukosinoláty (GSL)

Glukosinoláty představují významnou skupinu sirných sekundárních metabolitů s toxickými nebo odpudivými účinky. Pro druhy hmyzu potravně vázaných na brukvovité představují GSL látky, stimulující vyhledávání hostitelské rostliny. GSL a jejich hydrolytické produkty představují hlavní překážku při použití řepkových šrotů a výlisků ve výživě hospodářských zvířat popř. i lidí.
Obsah GSL v osivu současných „00“ odrůd je ve stupni množení a 20 µmol.g-1 semene při 12% vlhkosti (Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 191/96 Sb.). Zpracovatelský průmysl požaduje podle normy (ČSN 462300-2) obsah ve sklizeném semeni do 25 µmol.g-1 semene při 8% vlhkosti.

Agroekolgie
Je vynikající předplodinou pro obiloviny a je žádaným přerušovačem obilních sledů. Zvyšuje úrodnost půdy, odpleveluje. Je alternativním zdrojem za organická hnojiva a je významným krajinotvorným prvkem, brání erozi půdy, splavování dusíkatých látek do spodních vod, snižuje znečištění půdy a vodních zdrojů.

Šlechtění řepky v ČR

Počátky šlechtění v Československu se datují do období první republiky. Význam řepky v té době byl jen malý. Výběrem z těchto domácích krajových odrůd vznikly ozimé řepky Třebíčská krajová (šlechtitelská stanice ve Stránecké Zhoři okr. Žďár nad Sázavou, povolena v roce 1941), Slapská (šlechtitelská stanice Slapy u Tábora, povolena 1946) a jarní řepka Česká krajová (šlechtitelská stanice Chlumec nad Cidlinou, povolena v roce 1949). Všechny tyto odrůdy se udržely v sortimentu až do nástupu „bezerukových“ odrůd v 80. letech.
Od roku 1960 se prováděly práce v oblasti šlechtění řepky na zlepšení zimovzdornosti rostlin a nepukavosti šešulí, možném snížení obsahu kyseliny erukové. Na přelomu 60. a 70. let byly prováděny úvodní studie ve směru využití heteroze u řepky. Počínaje rokem 1985 byl zahájen výzkum autoinkompatibility u ozimé řepky. Na přelomu 80. a 90. let byly rozpracovány tyto směry šlechtění řepky: 00 typy, E0 typy, typy se změněnou skladbou mastných kyselin, žlutosemenné typy, linie s nízkým obsahem sinapinu a progoitrinu.
V roce 1983 byla povolena první československá odrůda ozimé řepky Silesia s minimálním obsahem kyseliny erukové. V roce 1990 byla povolena první československá odrůda 00 typu Sonáta (restringována v roce 1995), v roce 1993 Aglona a v roce 1997 Odila. Šlechtění typu E0 (vysoký obsah kyseliny erukové a nízký obsah glukosinolátů) vyústilo do povolení nové české odrůdy Oáza, určené pro průmyslové účely.
Ve Slapech u Tábora začali pracovat s materiály ozimé řepky z táborského okolí. Slapským šlechtitelům se podařilo získat ozimou řepku Slapská (povolena v roce 1946), výnosná, olejnatá, zimovzdorná, s dobrým zdravotním stavem i kratší vegetační dobou. V roce 1978 byla povolena odrůda ještě tradičního typu Mira. V roce 1986 byla povolena zatím ještě odrůda jednonulová Solida, a v roce 1996 již první dvounulová odrůda Slapská Stela (obsah kyseliny erukové 2%, obsah glukosinolátů 25 mMol/g semene). To umožnilo podstatně širší užití řepkových extrahovaných šrotů jako hodnotného bílkovinného krmiva.

Šlechtitelské záměry ve firmě Agritec Šumperk, s.r.o.

O roku 1997 bylo ve firmě započata spolupráce v oblasti šlechtění ozimé řepky. V roce 2000 se Agritec s.r.o. zapojil do spoluřešení dvou projektů MZE QC 0056 a QC 0052 (nositelem je Výzkumný ústav rostlinné výroby v Praze, VÚRV). Cílem projektu 0056 je vypracování spolehlivého systému pro detekci transgenů v geneticky modifikovaných rostlinách (GMO) a odhad možných rizik přenosu transgenů z GMO do plevelných druhů vyskytujících se v ekosystémech ČR. Geneticky modifikované odrů ejí rozšířené možnosti ve využití řepky pro širší a zdravější sortiment potravin a tvorbu obnovitelných zdrojů olejů a mazadel. Z agronomického hlediska jsou pak nejdůležitější rezistence proti herbicidům inkorporované do řepky pomocí genů izolovaných z mikroorganismů, rezistence proti chorobám a škůdcům, tolerance vůči abiotickým stresům. V rámci druhého projektu 0052 je tvorba nových liniových a hybridních odrůd s využitím biotechnologických metod. U dihaploidních AI linií, vytvořených z kříženců donorů S alel a linií s 00 kvalitou, jde o zlepšení vlastností, zejména snížení obsahu glukosinolátů, který je v těsné vazbě s genem obnovy fertility u CMS a Rf linií Ogu-INRA (viz dále). Pro zefektivnění a zkrácení procesu tvorby linií je využívána již optimalizovaná metoda produkce dihaploidních linií. Získané perspektivní DH linie pro tvorbu hybridních odrůd jsou testovány v mezistaničních předzkouškách (MZP) výkonnosti a kvality v polních podmínkách v Agritecu s.r.o. (Obrázek 1. – zralost semen z velkých izolátorů) na dalších pracovištích: Šlechtitelská stanice Chlumec nad Cidlinou (ŠS) a VÚRV Praha. Další pracoviště, účastnící se na projektu OSEVA s.r.o. - Výzkumný ústav olejnin Opava (VÚOL), SEMPRA s.r.o. - ŠS Slapy u Tábora.
Agritec s.r.o. je také aktivním členem sdružení šlechtitelů řepky v ČR „Česká řepka“.

Kvantitativní a kvalitativní charakteristiky – cíle šlechtění
- výnos nad 4 t/ha semen
- zimovzdornost
- zdravotní stav – odolnost proti chorobám: fomové černání stonku (Phoma lingam)
  : hlízenka obecná (Sclerotinia sclerotiorum)
- šlechtění na kvalitu semen
- nízký obsah progoitrinu (glukosinolát ze skupiny alkenylglukosinolátů)
- průzkum variability obsahu indolylglukosinolátů, které u materiálů s nízkým
  obsahem celkových glukosinolátů

Zdroj variability
- kombinační křížení s následným výběrem ve štěpících populacích
- mutační šlechtění
- mezidruhové a mezirodové křížení

Biotechnologické metody
- metody explantátových kultur – embryokultury pro překonání bariér nekřížitelnosti
- produkce haploidů androgenetickou embryogenezí v prašníkových
   a mikrosporových kulturách in vitro
- diploidizaci haploidů vznikají zcela homozygotní dihaploidní linie, které nejčastěji
   slouží jako rodičovské komponenty pro tvorbu hybridů
- somatická hybridizace pro přenos znaků mezi vzdálenými druhy a rody
- genové transformace pro tvorbu geneticky modifikovaných odrůd
- molekulární markerování
- kultury pro uchování embryí (embryo rescue)

Hybridní šlechtění

Výhodou pro hybridní šlechtění u řepky jsou: vysoký množitelský koeficient, heterozní efekt a existence geneticky podmíněných systémů autosterility, tj. autoinkompatibilita (AI). Pro získání a produkci hybridního osiva je nutné provést řízené oplození využitím genové či cytoplazmaticko-genové (CMS) pylové sterility. Autoinkompatibilita AI je geneticky podmíněný mechanismus zajišťující cizosprášení. V praktické výrobě hybridního osiva je možnost spolehlivě překonat AI reakci nuceným samosprášením v poupěti, blizna v poupěti je již schopna přijímat pyl a AI zábrany ještě nejsou plně rozvinuty. Tím je zajištěno rozmnožování AI linií. Samčí sterilita je defektní jev, jehož výsledkem je nevytváření pylu v prašnících nebo přerušení jeho vývinu. Pylově sterilní rostliny se objevují v populacích jak samosprašných, tak i cizosprašných druhů s četností od 0,01 do 1,00% a jako výsledek spontánních mutací. Samčí sterilita je řízena jadernými geny, cytoplazmatickými faktory nebo spolupůsobením jaderných genů a cytoplazmatických faktorů. Genová samčí sterilita (GMS) je determinována převážně recesivní alelou jednoho genu, označení ms (male sterile), nebo rf. Prakticky využitelné dominantní formy genů Ms a Rf byly introdukovány do řepky ozimé technikou transformace pomocí Agrobacterium v kombinaci s tolerancí vůči herbicidům. Cytoplazmatická samčí sterilita kontrolována výlučně faktory přítomnými v cytoplazmě se vyskytuje velmi vzácně. Cytoplazmaticko-genová samčí sterilita je často označována jako cytoplazmatická samčí sterilita CMS (cytoplazmatic male sterility). Cytoplazmatické faktory samčí sterility (plazmotypy) spolupůsobí s jedním nebo i více párem alel, z nichž jedna je plazmon-senzitivní a s plazmotypem S dává pylově sterilní rostliny. Tato alela je většinou recesivní a označuje se rf nebo ms. Dominantní alela Rf obnovuje s plazmotypem S fertilitu, říká se jí proto obnovitel fertility (restorer).

Z praktického hlediska jsou rozdílné výsledné fenotypové projevy, dané pleiotropním účinkem genů nebo těsné vazby s geny, kontrolujícími genotypové změny důležité pro včasnou identifikaci pylově sterilních rostlin. Obrázky č. 2,3 rozdíl mezi fertilní a sterilní rostlinou.

Hybridní systémy

Kompozitní hybridy: směs 80% sterilní samičí linie (se zakrnělými prašníky) a 20% fertilní opylovače.
Restaurované hybridy využívají pylovou sterilitu těchto systémů:
Systém MSL („Männliche Steriliät Lembke“ – samčí sterilita Lembke), který je založen na spontánní mutaci a selekci ve šlechtitelských školkách. Je využíván v mnoha odrůdách hybridní řepky, které se vyznačují velmi dobrou restaurací a nízkou hladinou GSL. V současné době nejrozšířenější.
Základním principem systému LibertyLink^® je odolnost k herbicidu glufosinate-NH4. Tento je jinak znám jakožto aktivní složka neselektivního herbicidu a desikantu Liberty (dříve Basta). Tento systém u řepky v současné době je využíván především v Kanadě a USA a poskytuje rovnoměrnější dozrávání.
Systém výroby hybridního osiva – SeedLink, využívá pro produkci F1 generace geneticky řízenou samčí sterilitu. Skládá se ze tří vnesených genů pro inhibici tvorby a obnovu tvorby prašníků a selektivní „značkovačem“ odolnosti vůči herbicidu Liberty. V ČR probíhají intenzivní registrační zkoušky hybridních ozimých řepek tohoto systému. Tento stabilní systém poskytuje záruky vysoké kvality a vysoké čistoty velmi výkonného osiva, záruky zvýšení výnosů o 15 – 20% a samozřejmě navíc i možnost použít při hubení plevelů LibertyLink^®-systém.
Systém INRA/Ogura, který je patentován pod označením OGU-INRA a patří k aloplazmatickému typu CMS. Systém OGU indukovaná přenosem z japonské ředkve do genomu Brassica oleracea a Brassica napus. Byl získán gen obnovy fertility Rf z původní rodičovské formy Raphanus. Tento systém je vhodný pro šlechtění brukvovitých olejnin i zelenin. Přímému využití u řepky ozimé však dosud brání těsná vazba Rf genu s vysokým obsahem glukosinolátů a snížená samičí fertilita obnovitelů. Pro fertilitu však stačí i jen samotná F cytoplazma, nebo alespoň jeden Rf jaderný gen. Pylově sterilní řepku se sterilní cytoplazmou (S) a sterilním jádrem (rfrf), zatímco běžná řepka má záznam F, RfRf, tj. fertilní cytoplazma a fertilní geny jádra.
Pomocí systému OGU-INRA lze vyrobit jak sdružené odrůdy, tak restaurované hybridy. U sdružených odrůd se jedná o pylově sterilní hybridy, k nimž je přimíchán určitý podíl fertilních rostlin sloužících pro opylení sterilní složky. Z důvodů převládajícího cizosprášení je výnosová jistota těchto odrůd značně závislá na počasí během kvetení.

Obchodování a postavení na trhu

ČR je 4. nejvýznamnějším světovým exportérem řepkového extrahovaného šrotu a nad to vyváží kolem 20-30 tis.t řepkového oleje, řepka se po roce 1989 stala nejvýznamnější transformační plodinou českého zemědělství, neboť nahradila úbytek ploch krmných plodin
Na využití OGU-INRA CMS v ČR byla v roce 1997 uzavřena licenční smlouva. Jako perspektivní pro překonání uvedených potíží je doporučována i u nás rozpracovaná metoda dihaploidního šlechtění. Od roku 2000 se řepka stala nejvýznamnější exportní komoditou rostlinné výroby ČR. To vše vedlo k tomu, že za období 1989/2000 se plochy řepky zvětšily asi o 350% a mají tendenci dále narůstat. K tomu přispívá i velmi dobrá prodejnost řepky v porovnání s obilninami a luskovinami, případně cukrem či škrobem. Její výměra zřejmě dále poroste a zvýší se výnosy. Dojde i k navýšení cen a to pro dobrou prodejnost řepky.