Jesion wyniosły (Fraxinus excelsior L.) to piękne, wysokie liściaste drzewo o istotnym znaczeniu w kulturze plemion słowiańskich i nordyckich.
Dla polskich lasów jest gatunkiem szczególnie istotnym, tworzącym z innymi gatunkami liściastymi bogate lasy łęgowe (jesionowo-olszowe i wiązowo- -jesionowe), grądy nizinne i olsy. Jego naturalny zasięg jest dosyć szeroki i obejmuje większość Europy i Azję Zachodnią.
Spośród 4 gatunków jesionów występujących naturalnie w Europie, jesion wyniosły ma największe znaczenie ekonomiczne. Jego drewno charakteryzuje się elastycznością, twardością czy odpornością na uderzenia co sprawia, że jest ono wykorzystywane w rożnych gałęziach przemysłu. Stosowane jest głównie do uchwytów narzędzi i sprzętu sportowego np. kijów hokejowych czy wioseł. Jego proste słoje i piękny koloryt sprawiają, iż wykorzystywany jest powszechnie w stolarstwie. Gatunek ten jest też wartościowym materiałem parkieciarskim. Ze względu na wartość energetyczną, drewno wykorzystywane jest jako materiał opałowy. W Europie Środkowej jesion wyniosły jest szeroko stosowany jako drzewo ozdobne, sadzone w parkach, a także wzdłuż dróg i ulic miast. Istnieje również bardzo długa tradycja wykorzystania jesionu wyniosłego jako źródła naturalnych substancji leczniczych. Przykładowo, związki zawarte w korzeniu i liściach mają działanie diuretyczne i pomagają w dnie moczanowej oraz kamicy nerek. Wyciągi z kory i liści jesionu stosowane są w przypadku chorób reumatycznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów. Roślina ta posiada również właściwości kosmetyczne.
Niestety już od lat 90. XX wieku w wielu krajach Europy i na świecie obserwuje się intensywne zamieranie tego gatunku. Przyczyną wymierania jest choroba powodowana przez grzyb Hymenoscyphus fraxineus, należący do workowców. U chorych drzew najczęściej obserwuje się przerzedzenie korony, zamieranie całych gałęzi lub ich szczytów, atrofię i przebarwienie liści, podłużne spękania, rakowate rany i nekrozy na pniu i gałęziach oraz zamieranie korzeni. Zjawisko to obserwowane jest m.in. w Norwegii, Danii, Litwie, Austrii, Belgii, Czechach, Finlandii, Francji, Niemczech, na Węgrzech, we Włoszech, Holandii, Słowenii, Szwecji, Estonii, Łotwie, Szwajcarii oraz Wielkiej Brytanii. Badania wskazują, iż obecnie dochodzi do wymierania aż 70% drzew w lasach i 85% w szkółkach leśnych. Zagraża to poważnie zachowaniu populacji jesionu wyniosłego na naszym kontynencie. Ze względu na jego zasięg, znaczenie przyrodnicze oraz wykorzystywanie drewna jako surowca w gospodarce, zamieranie tego gatunku stanowi olbrzymi problem. Co więcej, już teraz zmagamy się z bardzo wyraźnymi utrudnieniami w pozyskiwaniu nasion tego gatunku, co gorsza nasiona te często są złej jakości i cechują się niską siłą kiełkowania, co bardzo utrudnia pozyskiwanie nowych okazów jesionu.
Pojawiają się doniesienia o pojedynczych drzewach odpornych na patogen. Oznacza to, iż być może jest szansa na odrodzenie się gatunku w przyszłości….. za około 50 lat. Czy warto ryzykować? Jeśli tak się nie stanie stracimy ten gatunek na zawsze. W dobie rozwoju nauki i technologii trudno sobie wyobrazić brak możliwości znalezienia sposobu na ochronę gatunków drzew. A jednak. Oczywiście, różnego rodzaju metody są proponowane przez zespoły naukowe starające się zachować większość obecnych gatunków dla przyszłych pokoleń.
Jednym ze sposobów ochrony i regeneracji jesionu wyniosłego jest uzyskiwanie sadzonek in vitro. Obecnie można wykorzystywać w tym celu metodę somatycznej embriogenezy. W metodzie tej uzyskuje się kalus embriogenny, czyli taki na którym powstają i rozwijają się zarodki somatyczne przechodzące przez kolejne etapy rozwojowe, tj. etap wczesny globularny, sercowaty, torpedy i liścieniowy. Ostatecznie zarodek somatyczny może posłużyć do regeneracji całej rośliny. Jednak metoda somatycznej embriogenezy charakteryzuje się wysoką kosztochłonnością i często obserwowaną niestabilnością genetyczną komórek kalusa. Kosztochłonność embriogenezy somatycznej wynika z konieczności wielokrotnego pasażowania kultur in vitro, stosowania wielu różnorodnych regulatorów wzrostu i składników podłoży hodowlanych. Wymagana wieloetapowość skutkuje ponadto podwyższonym ryzykiem niepowodzenia w uzyskaniu sadzonki, m. in. dlatego, że każdy etap zwiększa prawdopodobieństwo zainfekowania hodowli.
Wszystko to sprawia, że w komórkach kalusa w procesie uzyskiwania sadzonek metodą somatycznej embriogenezy zachodzą spontaniczne niekorzystne zmiany, które powodują, że regenerowane w ten sposób rośliny nie są tak jednorodne jak można by oczekiwać po metodzie wegetatywnego rozmnażania. W tkance kalusa z czasem pojawiają się zmiany liczby i struktury chromosomów. W czasie długotrwałej hodowli kalusa, zmiany zachodzące w materiale genetycznym kumulują się prowadząc do postępującej utraty totipotencji komórek kalusa, a tym samym wydajności i jakości pozyskiwanych sadzonek. Z powyższych powodów metoda somatycznej embriogenezy nie znalazła powszechnego zastosowania w ratowaniu drzewostanów jesionu wyniosłego. Dla uzyskania sadzonek, szczególnie drzew leśnych, które będą charakteryzowały się wyrównanymi i stabilnymi cechami, wskazane jest stosowanie mikrorozmnażania metodą organogenezy, która nie tylko zapewnia stabilność cech osobniczych drzew, ale też jest tańsza od pozyskiwania roślin metodą somatycznej embriogenezy.
Naprzeciw tym oczekiwaniom wyszli naukowcy z krakowskich uczelni. Interdyscyplinarny zespół naukowy w składzie dr hab. inż. Katarzyna Nawrot-Chorabik. prof. UR z Wydziału Leśnego Uniwersytetu Rolniczego oraz dr hab. Dariusz Latowski z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego z powodzeniem zastosowali metodę pośredniej organogenezy przybyszowej do pozyskiwania stabilnych genetycznie i odpornych na wymieranie sadzonek jesionu wyniosłego, zapewniając jednocześnie zachowanie różnorodności genetycznej tego gatunku w przyszłości. W metodzie tej pomija się etap kształtowania i rozwoju zarodka somatycznego, a tym samym znacznie ogranicza liczbę pasaży i kosztownych składników podłoży hodowlanych. Regeneracja rośliny następuje bezpośrednio z tkanki kalusowej, co skutkuje nie tylko niższymi kosztami produkcji sadzonek, ale też, co bardzo istotne, większą ich stabilnością genetyczną, niż w przypadku stosowania mikrorozmnażania metodą somatycznej embriogenezy.
Dodatkowo, opracowana metoda pozwala otrzymać kalusy o wyselekcjonowanych genotypach np. odpornych na szkodliwe czynniki abiotyczne lub biotyczne (w tym grzyby chorobotwórcze). Uzyskane sadzonki posiadają genotypy identyczne z genotypem kalusa, a więc są również odporne na niekorzystne biotyczne i abiotyczne uwarunkowania środowiskowe. Może to znacząco poprawić stan drzewostanów z udziałem jesionu wyniosłego, korzystnie wpływając na związane z tym gatunkiem drzewa aspekty ekologiczne i gospodarcze. Aby tak się stało potrzebny jest partner zainteresowany współpracą przy rozwoju i wdrażaniu technologii. Oba Uniwersytety mają ograniczenia odnośnie „wyjścia” z etapu laboratoryjnego i przetestowania sadzonek w warunkach rzeczywistych. Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ poszukuje partnera zainteresowanego taką współpracą i wspólnym dokończeniem pracy nad metodą, która doprowadzi do uratowania tego pięknego i ważnego dla wielu rejonów gatunku drzew.
