Gandrīz visām augu sugām, kas pārstāvētas Latvijas sēklu bankā, Dainis Ruņģis māk noteikt DNS. «Tas pats princips kā policijas darbā, atrodot kriminālnoziedzniekus.» Tikko viņa darbs zinātnē novērtēts ar Latvijas meža nozares godalgu Zelta čiekurs un nomināciju apbalvojumam Laiks Ziedonim
Mežzinātnes institūta Silava Ģenētisko resursu centrā Salaspilī vesela telpa atvēlēta saldētavām. Tajās tiek uzturēta mīnus 20 grādu temperatūra; ja pazustu elektrība, trauksmes īsziņa darbiniekus sasniegtu pat nakts vidū. Ledusskapjos folijas maisiņos glabājas Latvijas sēklu banka – dehidrētas tautsaimniecībai svarīgāko laukaugu sēklas, kas gadsimtiem nesušas ražu mūsu platuma grādos.
Ģenētisko resursu centra vadošais pētnieks Dainis Ruņģis vārda tiešā nozīmē ir atgriezies pie saknēm. Austrālijas latvietis doktora grādu Sidnejā ieguvis par kokvilnas pētījumiem ar revolucionārām molekulārajām metodēm, DNS marķieriem. Šos precīzos datus varēja izmantot Austrālijas ekonomikai svarīgajā kokvilnas selekcijā. Pēcdoktorantūras studijās Kanādā Dainis DNS marķierus lietoja egļu pētniecībā. «Viens no pirmajiem skujkoku genoma projektiem pasaulē, ne tik daudz uz selekciju vērsts, bet vairāk, lai attīstītu DNS marķēšanas metodes, iegūtu informāciju par egles genomu,» viņš stāsta bez dižošanās. Ruņģis Ziemeļamerikas pētnieku komandai palīdzēja arī pabeigt papeles genoma sekvencēšanu, tas bija pirmais noteiktais koka sugas genoms pasaulē, pētījums publicēts 2006. gadā. «Kāpēc tieši papele? Ziemeļamerikas mežsaimniecībā tā ir svarīga suga, un genoms tai ir salīdzinoši mazs, tehniski vieglāk to izpētīt. Lapu kokus – bērzus, papeles, alkšņus – tāpēc pētīja pirmos. Pirms desmit gadiem vēl nebija tehnisku iespēju sekvencēt skujkoku genomus, jo tie ir ļoti lieli, astoņreiz lielāki nekā cilvēka genoms. Kādēļ? Neviens īsti nezina, tas arī vēl jāpēta.»
Varbūt tavai interesei par egļu pētniecību bija arī romantiska saikne ar Latviju: egle ir svarīgs koks mūsu kultūrā?
Pēcdoktorantūras studijās pieteicos uz diviem projektiem: viens ASV Vašingtonas štatā bija saistīts ar miežiem, otrs Vankūverā – ar egli. Izvēlējos egli, meža koki ģenētiski ir interesantāki nekā laukaugi, jo komplicētāki. Protams, katrs koks ir indivīds, tāpat kā cilvēks. Atskaitot tās sugas, ko uzpotē.
Kanādā nodzīvoju trīsarpus gadus. Bija iespēja palikt uz vēl vienu projektu, atkal uz trim četriem gadiem. Bija 2006. gads, un mēs [ar sievu Daci, Kanādā dzimušu latvieti] izdomājām braukt uz Latviju. Citā brīdī diezin vai tas būtu noticis. Meitai Kaivai bija pieci gadi, Metai – trīs, vēl mazas. Atbraucām uz dullo, un man uzreiz parādījās darbs. Mūsu ģenētisko resursu centrā ir gan sēklu banka, gan molekulārā laboratorija.
Arī Latvijā turpini egļu pētniecību?
Mums ir daudz dažādu projektu. 80% pētījumu saistīti ar mežu un 20% ar laukaugiem. Fundamentālie ģenētiskie pētījumi ir par priedi, ko Latvijā vairāk stāda un atjauno. Bet ir pētījumi arī par ozoliem, jo tagad ir liela interese par platlapju sugām, kas klimata izmaiņu dēļ šeit nākotnē varētu labāk augt un vairāk izplatīties.
Gandrīz visām sugām, kas ir sēklu bankā, esam izstrādājuši DNS pasportizācijas metodikas, varam unikāli identificēt katru paraugu. Tas pats princips, kā izmantojot DNS metodi policijas darbā, atrodot kriminālnoziedzniekus. Ja divi paraugi sakrīt, varam secināt, ka tā ir tā pati šķirne. Ar šiem datiem varam noteikt, cik liela ir bioloģiskā daudzveidība, teiksim, miežu kolekcijā. Protams, gribam saglabāt to pēc iespējas vairāk.
Vai Zelta čiekuru, Latvijas meža nozares gada balvu par zinātnes ieguldījumu nozares attīstībā, martā saņēmi par kādu konkrētu pētījumu?
Par diviem. Svarīgākais bija par priedes izturību pret slimībām – skujbiri un sakņu trupi. Molekulārā līmenī skatījāmies, kā priede reaģē, kad saslimst. Mēģinām saprast, kāpēc viena priede ir izturīgāka par citu – ar domu, ka to varētu izmantot selekcijā nākotnē. Pētījām arī priežu izturību pret mainīgiem klimata apstākļiem.
Pēdējos divos trijos gados esam sākuši arī pavisam jaunu virzienu – vilku un lūšu monitorēšanu. Institūtā jau no 90. gadiem ir uzskaitīts, cik dzīvnieku Latvijā tikuši nomedīti, noteikti to vecumi, metienu lielums mātītēm, sekots līdzi populācijai. Tagad ar ģenētiskajām metodēm varam noteikt vilku un lūšu radurakstus. Ja zināms, ka 2005. gadā pie Talsiem nomedīta vilku māte, kam iepriekš piedzimuši seši bērni, tad, nomedījot tajā pašā vietā citus vilkus, varam noteikt, vai tie ir viņas bērni vai sveši ienācēji. Esam spējuši noteikt ģimeņu grupas 100 km rādiusā, kas nozīmē, ka populācija ir patstāvīga, var pati atjaunoties. Taču varam atrast arī radiniekus, kas sastopami gan Latgalē, gan Kurzemē – tātad tos nebaida Daugava vai, teiksim, Bauskas šoseja. Populācijas kustība nodrošina ģenētiskās daudzveidības paplašināšanos. Pētījumu mērķis ir izpētīt populācijas ilgtspējību, lai būtu zinātnisks pamats medību kvotu noteikšanai.
Tad vēl – ģenētiskā pasportizācija, izpētot ātraudzīgās kārklu sugas dabā un izstrādājot metodes, lai identificētu klonus. Kārklu sugu ir daudz un dažādas, kārklus tagad izmanto arī biomasas ražošanā. Latvijā šobrīd tiek tirgots no Zviedrijas ievests materiāls, kas jau ir atlasīts ar vislabākajām īpašībām, bet doma ir atlasīt arī augstas kvalitātes Latvijas materiālu.
Sēklu bankas ir ne tikai Latvijā, bet visā pasaulē. Kādēļ? Lai palīdzētu uzturēt bioloģisko daudzveidību?
Jā. Vienu no pirmajām sēklu bankām pagājušā gadsimta sākumā Pēterburgā izveidoja krievu botāniķis Nikolajs Vavilovs. Viņš bija izstrādājis teoriju, ka katrai laukaugu sugai ir izplatības centri. Vislielāko [ģenētisko] daudzveidību atradīsit tur, kur suga ir augusi savvaļā. Viņš apceļoja tādas vietas [epicentrus]: graudaugiem – Tuvajos Austrumos, kartupeļiem – Dienvidamerikā – ar domu, ka tur varēs atrast visdažādākās īpašības, ko tālāk izmantot selekcijā. Bija savācis simtiem tūkstošu paraugu, ievietojis sēklu bankā. Tajā laikā galvenais bija sēklas izžāvēt, tad jau varēja pat turēt istabas temperatūrā.
Arī Vācijā ir viena no pasaulē vecākajām sēklu bankām. Bija pētījums, ka daži viņu miežu šķirņu paraugi, kas stāvējuši saldētavā, vēl 40 gadus varēja noturēt dīgtspēju.
Baltijā šādas gēnu bankas sāka darboties pēc neatkarības atgūšanas, 90. gadu sākumā, sadarbībā ar ziemeļu gēnu banku NordGen Zviedrijā, Alnarpā. Tā ir liela reģionāla gēnu banka, kur ir saglabāti visi ziemeļvalstu paraugi. Mūsu gēnu banka veidota pēc viņu modeļa.
Vēlme izveidot mūsu augu sēklu bankas bija saistīta ar savas identitātes apzināšanos? Vai pēc neatkarības atgūšanas tika apkopots, kādas vēsturiskās kultūraugu šķirnes ir gājušas bojā padomju laikos?
Bija doma arī sekot ziemeļvalstu modelim, veidot Baltijas gēnu banku. Bet neatkarības eiforijā katrs gribēja savu.
Daži no mūsu paraugiem, lielākoties padomju laikos, ir ievietoti arī Vavilova kolekcijā Pēterburgā, un mēs tos mēģinājām atgūt. Atguvām salīdzinoši maz, un materiālam ir zema dīgtspēja, dažkārt pat īsti nezinājām, kas tas bija, jo pieraksti bija pārāk neskaidri.
Lielāko kolekcijas daļu ieguvām no pētniecības institūtiem. Katrā laukaugu selekcijas institūtā [arī padomju laikos] bija savas kolekcijas, ko izmantoja selekcijai. Arī savvaļas sēklu materiāls, kas iegūts ekspedīcijās, tiek izvērtēts un ievietots gēnu bankā.
Un atsevišķas kultūraugu šķirnes Latvijā ir saglabājušās no pagājušā gadsimta 20.-30. gadiem. Ja kaut kas jāatjauno vai jāizvērtē, to darām sadarbībā ar selekcijas institūtiem, mums šeit nav nekādu siltumnīcu vai lauku.
Bet… Piemēram, saņēmām materiālu no cukurbiešu selekcijas institūta, ko likvidēja, un mums tagad [bankā] stāv cukurbiešu sēklu kolekcija. Tomēr vairs nav neviena eksperta, kas palīdzēs, ja kaut kas no tās jāatjauno! Ar zirņiem arī ir grūtības. Priekuļu institūtā bija eksperti, taču galvenā selekcionāre jau pirms daudziem gadiem aizgāja pensijā. Zināšanas pazūd.
Nesen saņēmām zvanu no kundzes Bramberģē, Zemgalē. Viņai esot ģimenes īpašums, kur tēvs jau pirms kara saimniekoja, ir četru dažādu šķirņu zirņi, ko viņa visu mūžu ir audzējusi, un tagad viņai ir pāri 80. Mums vajadzētu būt aktīviem, lai savāktu šo materiālu, jo mums ir mandāts saglabāt Latvijas ģenētiskos resursus. Jā, aizbrauksim, savāksim, bet kas to izvērtēs?
Ir bijušas ekspedīcijas, teiksim, Līga Lepse no Pūres Dārzkopības pētījumu centra apsekoja dārzeņus dārzos, lai atlasītu unikālus paraugus. Tas nav viegli. Kādam varbūt ir interesants tomāts, bet, ja tā ir šķirne, kas ievesta no Krievijas pirms 20 gadiem, tā nemaz nav vietējā.
Vai īsti vietējie tomāti vispār ir?
Jā, kartupeļi arī nemaz nav vietējie, tie ir no Dienvidamerikas, bet uzstādījums ir – tiem jābūt šeit audzētiem pietiekami ilgu laiku, pielāgojot vietējiem apstākļiem. Parasti arī meklējam, vai ir kāds apliecinājums, ka tie ir visu laiku audzēti vienā vietā, ir unikāli, atšķirīgi no citiem.
Ap 200 mūsu vissvarīgāko sēklu paraugu tagad atrodas arī Zviedrijā, Ziemeļu gēnu bankā. Plānojam nākamā gada sākumā ievietot paraugus arī Svalbārā Norvēģijā [sēklu bankā, kas iekārtota mūžīgajā sasalumā], kur ir vēl augstāks drošības līmenis.
Sīrijā bija starptautiska graudaugu gēnu banka, ļoti svarīga kolekcija, bet to izpostīja karā – laimīgā kārtā viņi bija ievietojuši savu kolekciju Svalbārā, varēja izņemt.
Politiskās kataklizmas patiešām var būt sēklām izšķirošas?
Jā, arī Ēģiptē, kad pirms pāris gadiem bija nemieri, izpostīja gēnu banku, tāpēc jau vajag tās drošības kolekcijas. Tajā pašā Vavilova institūtā, kur vēl arvien ir viena no lielākajām sēklu bankām pasaulē, ap-stākļi ir samērā grūti, finansējuma nav, un ļoti daudz materiāla netiek uzglabāts pareizi vai netiek atjaunots, tas arī pazūd.
Tiek veidotas arī lauku kolekcijas tādām sugām, kuras nevar uzglabāt sēklu formā, teiksim, ābeles, kartupeļi. Priekuļu pētniecības centrā ir kartupeļi gan uz lauka, gan mēģenēs, Dobelē – augļukoku un ogulāju kolekcija, Pūrē – dārzeņi, Skrīveros – zālāji.
Eiropas Savienības vienotie standarti nav samazinājuši kultūraugu bioloģisko daudzveidību?
Tāpat kā cilvēkiem, stādmateriālam Eiro-pas Savienībā ir brīvā kustība, to var vest jebkur. Un tagad ir vairākas Eiropas direktīvas, kas saistītas ar vietējo šķirņu aizsardzību. Tām, kas ir reģistrētas, nav jāiziet tik stingras pārbaudes kā starptautiskajām, kam jābūt ģenētiski viendabīgām, stabilām. Mums Latvijā viena rabarberu šķirne ir apstiprināta kā vietējā, procesā ir pieteikums vietējām kaņepēm. Tā arī ir iespējams pasargāt vietējo šķirni.
Daudzas vecās šķirnes nemaz nav dokumentos pienācīgi nostiprinātas?
Jā, lai tirgotu sēklas, šķirnei ir jābūt reģistrētai. Pirms dažiem gadiem tas bija pamats tomātu dumpim – kāpēc gan šķirnei jābūt reģistrētai? Lai pircējam ir garantija, ka tas patiešām ir tas, ko viņš pērk, ka sēklām būs laba dīgtspēja, ka viss ir pārbaudīts. No otras puses, ierobežojumi samazina bioloģisko daudzveidību. Ir tikai zināms daudzums šķirņu, ko var tā pārbaudīt, reģistrēt un tirgot.
Abas pieejas var sadzīvot. Kaimiņš var tev iedot sēklas – ja tu uzticies viņam, tad labi! Protams, liela lauksaimniecība grib stabilu, uzticamu [sēklu materiālu], bet mazākai nišas saimniecībai ir iespēja audzēt arī kaut ko vietēju, īpatnēju.
Pirms 100 gadiem, ja tu vispār gribēji tomātu, tas bija pašam jāizaudzē. Tagad vari aiziet uz lielveikalu un nopirkt vienu vai divas šķirnes. Tirgū varbūt var kaut ko vairāk atrast. Bet cilvēki zināmā mērā palikuši slinki, tā ir modernā dzīve.
Esam sākuši sadarbību ar Sandru Stabingi, kas pirms diviem gadiem izveidoja sēklu bibliotēku ar domu, ka cilvēki var atnest savas sēklas un mainīties ar citiem.
Šādas «sēklu glābēju» kustības ir samērā populāras Austrijā un Šveicē.
Latviju nevar salīdzināt ar Rietumeiropu, Franciju vai Itāliju, tur lauksaimnieki nepārtraukti audzē vienu un to pašu šķirni. Nav bijis pārtraukuma, saimniecības ģimenēm ir piederējušas simtiem gadu. Latvijā cilvēkiem, kas atguvuši ģimeņu īpašumus, bija jāsāk no tukšas vietas. Cilvēki prasa: kur mēs varam dabūt vietējās sēklas? Vairāk prasa par kultūraugiem – kviešiem, rudziem, ko mājās neaudzēja.
Galvenais – viņi ir sapratuši to vērtību. Ir jāceļ vietējo šķirņu atpazīstamība, jāsaprot, ka tas patiešām ir kaut kas unikāls un vērtīgs.
Pelēkie zirņi tagad iekļauti Eiropas Nacionālo produktu reģistrā, vai tiešām tie ir tik unikāli?
Jā, agrāk tos plaši ēda arī Zviedrijā, tagad šis ieradums zudis. Latvijā vēl var pat aiziet uz lielveikalu un nopirkt pelēkos zirņus! Mana tante Austrālijā pirms 20 gadiem uz Ziemassvētkiem meklēja pelēkos zirņus, sazvanīja kādu, kam tie bija. Viņš prasīja – cik tonnas tu gribi? Tante saka: kādu kilogramu vai divus. Viņš bija pārsteigts – ko tu ar tiem darīsi? Taisos ēst, viņa atbildēja. «Ko? Mēs tos tikai cūkām barojam!»
Zviedri Zviedrijā arī gribēja atjaunot savus pelēkos zirņus, kāds bija reģistrējis vectēva šķirni. Skandināvi, salīdzinot ar Latviju, ir bagātāki, ir gatavi ieguldīt naudu šādā lietā, ja tur ir skaists stāsts. Sēklas tirgo kopā ar bildēm no saimniecības, un cilvēki pērk un arī maksā, jo tā ir vēsture.
Pelēkie zirņi, kaņepju sviests, linsēklas, linu eļļa, griķi, grūbas – nekas no tā nav pazīstams Austrālijā.
Bet izrādās – Latvijā arī trifeles ir un sparģeļus var audzēt.
Jā, arī pie mums atnāca viens entuziasts, kas gribēja trifeles audzēt. Ir dažādas trifeļu sugas, tās, kas Latvijā aug [brīvā dabā], ir tā sauktās vasaras trifeles, kas nav tik vērtīgas. Viņam bija doma ierīkot plantāciju, bija pat importējis trifeles no Vācijas vai Itālijas, ko domāja uzlikt uz vietējām koku sugām. Bet ir aizdomas, ka dārgās trifeles nav īsti piemērotas Latvijas klimatam. Ik pa brīdim kāds izmēģina, un tas neaiziet.
Tāpat kā ar sojas pupām: tagad pat mūsu kolekcijā ir to paraugi, laiku pa laikam kāds par tiem interesējas. Skatījāmies sojas audzēšanas vēsturi Latvijā – ik pa 20-30 gadiem kāds izdomā mēģināt atkal. Jau pirms kara viens sāka, tad 50.-60.gados kāds cits laiciņu mēģināja, bet laikam atkal nebija pareizie apstākļi.
Ir viens latvietis, kas Kanādā strādā ar sojas pupu selekciju, bijām aizsūtījuši viņam paraugus. Kanādā klimats ir līdzīgs kā šeit, tikai jāatlasa pareizais materiāls.
Ko darbā esi izvirzījis par savu misiju?
Ģenētisko resursu izpēti. Zinātnē jau nekad nevari pareģot, kas būs nākamais, kas var izrādīties noderīgs, it īpaši fundamentālos pētījumos. Nav tā, ka projekta beigās, pēc trim gadiem, tev noteikti būs patents un produkts, ko tirgosi. Tu vienkārši kaut ko jaunu uzzināsi un izglītosi citus darbiniekus, un tas pacels zinātnes kvalitāti, kas ir valstij svarīgi.
5 nozīmīgas sēklu bankas
Svalbāras globālā sēklu glabātuve Špicbergenas salā Norvēģijā, 1300 km aiz Polāra loka. Glabātuve ierakta 130 m dziļumā, 130 m virs jūras līmeņa. Pašreiz tajā atrodas 880 000 sēklu paraugu (kapacitāte 4 500 000).
Tūkstošgades sēklu bankas projekts Kjū botāniskajā dārzā Anglijā. Specializējas uz savvaļas augiem. Satur 80 000 paraugu; 37 600 sugu, apmēram 12,5% no visām sēklu augu sugām pasaulē.
Vavilova institūts Sanktpēterburgā Krievijā. Sāka darbu 1924. gadā. Satur 60 000 sēklu paraugu. Lauku kolekcijās arī uztur ogulājus un augļu kokus. Kolekcijā ir vairāk nekā 1000 zemeņu paraugu.
Starptautiskais Kartupeļu centrs Limā Peru. Glabā vairāk nekā 7000 kartupeļu šķirņu un to savvaļas formu. Ir pat sākti eksperimenti, lai noskaidrotu, vai kartupeļi varētu augt uz Marsa.
Starptautiskais Sauso rajonu lauksaimniecības pētniecības centrs atradās Alepo Sīrijā, bet kopš 2012. gada evakuēts uz Beirūtu Libānā. Satur vairāk nekā 148 000 graudaugu, zāļaugu un citu sugu paraugu. Atjaunoja savu kolekciju, izmantojot Svalbārā saglabātos sēklu paraugus, jo karš Sīrijā liedza piekļuvi esošajai kolekcijai.
CV
Dzimis 1972. gada 26. jūnijā Sidnejā
1997. Jaundienvidvelsas Universitātes bakalaura grāds bioloģijā un ģenētikā
2003. Sidnejas Universitātes bioloģijas doktora grāds
No 2006. gada Latvijas valsts mežzinātnes institūta Silava vadošais pētnieks
Vairāk nekā 40 zinātnisku publikāciju līdzautors
Sieva Dace, skolotāja Rīgas Starptautiskajā skolā, meitas Kaiva Solvita (15), Meta Milda (14), Zīle Māra (9)
