!ils

F"ti*

ROMULUS GRUIA

Profesor titular la Universitatea Transilvania din Bragov,

Cercetltor asoc. CSl la Academia Romdni -

INCE/Centrul de Economie Montanl gi Centru de Biodiversitale Agro-Zoo-Silvici,Membru corespondent al Academiei Oamenilor de $tiinfi din Rom6nia,

Vice-preqedinte Comisia de Montanologie a

Academiei de $tiinfe Agricole gi Silvice o,Gheorghe Ionescu - $iqeqti"

RESURSE GENETIGE

IN FERMELE AGROTURISTIGE(carte de specialitate / manual universitar,

prin culgere de texte revizuite, actualizate si adiugite)

Editura CLARIONBraqov

2017

kh

CUPRINS

Contents..... ..................6Prefa!d.............,............. ..................7

Partea I - Principii 9i procese de geneticiTema 1 - Genetica si fermele agroturistice, elemente de inlelegere teoreticd 9i

practicd a naturii si vielii ................. 11

Tema 2 - Bazele citogeneticii: structura celulei......... ..........21Tema 3 - Elemente citogenetice: cromozomiisiereditatea...................................... 33Tema 4 - Aspecte privind genetica moleculard si variabilitatea geneticd a

resurselor vegetale si animale... ...... 47Tema 5 - Variabilitatea geneticd, elementul de suslinere a biodiversitelii .............. 61

Tema 6 - Bazele geneticii biochimice si elemente privind genetica procesuluide de2vo1tare................ ..................." 71

Tema 7 - Structura geneticd si dinamica populaliilor pe principiiale geneticii populaliilor.. .................. 81

Partea ll - Resurse genetice agro-zoo-alimentare

9i potenfialul de valorificare prin agroturismTema B - Variabilitatea resurselor genetice... ......................99Tema 9 - Ereditatea caracterelor economic utile ale resurselor genetice

pe bazele geneticii cantitative... .....117Tema 10 - Evolu[ia filogeneticd a resurselor genetice prin

metodologiile geneticii cantitative... .................. 135Tema 11 - lnteracliuni ale resurselor genetice pe principiile

geneticii biocenozelor................. ......................147Tema 12 - Ereditatea si adaptabilitatea resurselor 9enetice................. ...................167Tema 13 - Valoarea biodiversitdlii resurselor genetice vegetale si animale si

poten{ialul lor de aplicare ............... ..................189Tema 14 - PosibilitSli de utilizare a biodiversitdtii resurselor genetice

din arealul fermelor agroturistice ...209

Anexa 1 - Consideralii de sintezd ale cursului de Resurse Genetice inFermele Agroturistice .....................229

Anexa 2 - Agro-biodivrsitatea in Romdnia .......231Anexa 3 - Georesurse agroturistice in RomAnia..... ...........235Anexa 4 - Resurse genetice din flora sifauna RomAniei.... ..................237Anexa 5 - Resurse genetice din grupa fructelor de pddure din RomAnia .................239Anexa 6 - Resurse genetice din grupa plantelor medicinale si melifere

din RomAnia .................241r

,r, ::igilli

Foreword 7

Part I - Principles and processes of geneticTheme 1 - Genetics and agri-touristic farms, elements of theoretic and practical

understanding of Nature and |ife....... ............... 11

Theme 2 - Bases of cytogenetic: cell structure..... ..............21Theme 3 - Cytogenetic elements: chromosomes and heredity...... ....... 33Theme 4 - Aspects concerning molecular genetics and genetic variability

of vegetal and animal resources... ...... 47Theme 5-Geneticvariability, elementof supportof biodiversity.......................... 61

Theme 6 - Bases of biochemical genetic and elements concerningthe genetic of the development process...... ......71

Theme 7 - Genetic structure and population dynamic on principles ofpopulation genetic. .................. 81

Part ll - Agri-zoo-food genetic resources andpotential of valorization by agri-tourism :

Theme B - Variability of genetic resources... .......................99Theme 9 - Heredity of economically useful characters of genetic resources

based on quantitative genetic.. ......117Theme 10 - Phylogenetic evolution of genetic resources through

quantitative genetic methodologies.............. ................... 135Theme 11 - lnteraction of genetic resources on biocenoses genetic principles......147Theme 12 - Heredity and adaptability of genetic resources... ..............167Theme 13 - Valorization of the biodiversity of vegetal and animal genetic

resources and their application potential..... ......................189Theme 14 - Possibilities of utilization of the biodiversity of genetic resources

from agri-touristic farm zone... ....209

Annex 1 - considerations of synthesis of the course of Genetic Resourcesin Agritouristic Farms.... .................229

Annex 2 - Agro-biodiversity in Romania. ........29jAnnex 3 - Agri{ouristic geo-resources in Romania. ..........235Annex 4 - Genetic resources from Romania's flora and fauna... ........237Annex 5 - Genetic resources from forest fruit group from Romania................ ........239Annex 6 - Genetic resources from medicinal and melliferous plant group

from Romania................ ................241

Prefati

Prezenfulprofil inginerestFacultatea de ,

Bragov, penfuPublicd giAgroldin industria alir

Cursul a 1

de cdtre autor,absolvenlilor, di

Cursul pt

rural gi agro-paales a celor r

alimentalia pub

linAnd cr

o planetd cu re

devenit obligatrbiodiversitate. r

de dezvoltare, ;

biologiei aplicqlmai amenintateapelor Oceanuresurse,

in acestagroturistice" tr

ralionald a aceproblemele m(

ingineriin alimr

]indnd ct

acest demersbiodiversitdlii l'

turigtilor. Astfelincepdnd cu oconsistente let

dii gi observatii legate den vectorul produselor

'genetice, fiind unlentilor sd realizezeu gi si-gi formeze o bazddar gi a intelegeriirlorif icare a resu rselorrcrator

ntii gtiinlelor inginerestifurii generale a viitoriloru relaliile si conexiunile

le notiuni si definilii vornrtelegere a contextuluio culegere de texte dinpedagogic.

Autorul

Partea I -PRTNCTPil gr PROCESE DE GENETTCA

TEMA 1

GENETTCA $t FERMELE AGROTUR!ST|CE,ELEMENTE DE ITTEIECERE TEORETICA SI

PRAGTICA h T,TETURII SI VIETII

Obiective:F sd reliefeze faptul ce resursele genetice reprezentate de biodiversitatea

din arealul fermelor agroturistice au un rol important in productia la nivelde fermd gi in procesarea lor alimentard

F sd pund in evidentd relalia indestructibild dintre patrimoniul genetic Aimediul natural inconjurdtor

Confinut:1. Agroturismul in raport cu resursele genetice din naturd2. Locul si rolul geneticii in societatea modernd

^ 3. lnteractiuni genotip - mediulntrebdri de bazd

afie recomandatd

1. AGROTURISMUL iI.I RRPONT CU RESURSELE GENETICEDIN NATURA

Este gtiut cd in spatiul rural sectorul primar, adicd productia, are caspecific agricultura, respectiv cultura plantelor gi cregterea animalelor, o seriede activitd{i forestiere gi, in ultimul timp, valorificarea prin turism a produseloragricole 9i alimentare realizate din produclia proprie. Ajungem astfel la fermaagroturisticd. Specific acesteia este activitatea intr-o anumitd formd de turism,care include cazarea, producerea 9i apoi procesarea produselor obtinute infermd (ceea ce presupune un modul de produclie agricold), apoi administrareade alimente 9i bduturi (ceea ce presupune activitdti de alimentatie publicd),precum gi alte servicii suplimentare oferite de fermier in ferma agroturisticd,sau de tdranul proprietar de pensiune turisticd ce se aprovizioneazd de la ofermd agricold din zona. in cazul ?n care aprovizionarea se face din alte surse(supermarket etc.) gi nu din produclia fermelor locale, este vorba despreturismul rural, adicd un tip de turism care nu necesitd activitdti in sectorul

1.1.

primar, dar care necesitd spatiul rural bine pdstrat, cu traditiile sale gi cuspecificul sdu rustic.

Ferma agroturisticd presupune o dedicare totald din parteaproprietarilor. Acegtia vor presta activitati specifice gospoddriei din spaliul,,agro-silvo-pastoral", fiind obligali, pentru a face fatd concuren{ei, sd cunoascdprincipiile gi tehnicile de bazd agricole, zootehnice gi silvice, precum si cele deprocesare a produselor obtinute in ferme, tehnici de gastronomie gi artdculinard gi elementele specifice turismului gi ospitalitatii. Se constatd de aici unlucru fundamental pentru buna activitate a fermei gi pensiunii agroturistice, gi

anume, necesitatea stringentd de creativitate 9i de tehnicd aplicatd, a unuinivel profesional multidisciplinar de sorginte inginereascd, capabil sd ofereun agroturism de calitate. Deci un nivel de educatie 9i de informare care sdfacd posibild in[elegerea complexitdtii tehnice, manageriale gi economice a

fermei agroturistice.Pledoaria noastrd pentru educatie aprofundatd conduce cdtre o culturd

profesionala solidd a celor care se ocupd cu agroturismul. Complexitateaprofesionald cuprinde, ca un element al acestei culturi, raportul cu mediulnatural al fermei gi pensiunii agroturistice, adicd cu biodiversitatea din careactivitatea respectivd igi trage seva. Din aceastd perspectiva devineobligatoriu sd cunoagtem flora gifauna zonei, plantele gi animalele cu care selucreazd in fermd, adicd tot ceea ce folosim in alimentatia sau in agrementuloferit turistului. Cunoagterea acestei diversitdti biologice impune la nivelingineresc de cunoagtere a ,,viului" (gr. B/OS = via{d), adicd la un nivel inalt deprofesionalism, o sferd de cunogtinte profunde privind resursele genetice cucare ,,opereazd" tehnologul la nivelul fermei agroturistice.

Ne ddm seama de toate acestea 9i numai dacd definim agroturismul(Ceccacci G., Sisanna V.M., 1996):

AGROTURISMUL = activitdti de ospitalitate (primire-cazare, masd, agrementetc.) realizate de intreprinzdtorii agricoli individuali sau asociati, precum gi defamiliile lor, utilizand propria gospoddrie si exploatatie, sau una inchiriatd, astfelincdt, activitatea desfiguratd sd fie intr-un raport de complementaritate cuactivitd[ile aferente cultivdrii terenului, silviculturii gi cregterii animalelor, acesteatrebuind sd constituie siin continuare acti

Cu alte cuvinte, o bund activitate incepe cu recunoagterea 9icunoasterea RESURSELOR GENETICE specifice agriculturii, zootehniei 9isilviculturii. latd cd genetica gi biodiversitatea arealului fermeiagroturistice, la care se adaugd aspectele de cazare 9i alimenatieprublici, toate pun bazele profesionalismului in domeniul complex deactivitate al AGROTURISMULUI.

2. LOCUL 9r

Secolul )startul revolulet(1953), cdnd s

dezvoltarea mi

revolulia biolo4-a sa proprierevolulia informodel socio-cuinformafionaldactivitate, impur

Se remarevoluliei biolc

evolueazd pe trdistinge revolu!revolu[ia infonr,

Cunoagterii. (atunci ea par,

Drdgdnescu, 2

,,ruta" pe care, (

in acestfundamental ?l

are efecte incimediului. Din

dintre ereditattorganism", ac

metabolism, adlor. in acestimportante:

or!Prin um

animalelor gi c

impactul biodivprecum gi rdr

alimentar. de

. /ec

.spele

cal

T2

c- :-eJiliile sale gi cu

I .::aid din parteagr::::ariei din spaliulrr: --e-!ei. sd cunoascd}'':.: t''ecum si cele dek ::s:ronomie gi artaL S= :cnstata de aici uner: -- i agroturistice, gi

Er- :a aplicatd, a unuiE3::.e. capabil sd oferep :: nformare care sd

Se- a e gi economice a

ic-rJce cdtre o culturdLn -<-ul. Complexitateaf-: 'aportul cu mediulh,:,: ,,ersitatea din careE :erspectivd devineg

="imalele cu care seta:: sau in agrementulo; :e impune la nivelE :a la un nivel inalt deI -esursele genetice cue

5 :eflnim agroturismul

a:'e. masd, agrementas:cia{i. precum gi del- -na inchiriatd, astfelcomplementaritate cu:- animalelor, acestea

cri recunoagterea gi

;riculturii, zootehniei 9i9a arealului fermeicazare 9i alimenafiedomeniul complex de

2. LOCUL gt ROLUL GENETtCil iN SOCTETATEA MODERNA

secolul XX a marcat debutul unor mari schimbdri in lume. De pirdd,startul revolulei biologice a fost dat atunci cdnd s-a definitivat modelul ADN(1953), cAnd s-a inceput practic decodificarea vielii, iar, pe de altd parte,dezvoltarea maximd se prevede spre mijlocul secolului xxl. prin urmarerevolutia biologicd inlocuiegte treptat revolulia industriald (ajunsd acum la a4-a sa proprie revolutie: robotizare, nanotehnologii etc.), la care se adaugdrevolutia informalionald cu dinamica sa extrem de rapidd. Astfel, rezultd unmodel socio-cultural de mare anvergurd reprezentat de revolufia biologico-informationali care schimbd radical modul de abordare in toate domeniile deactivitate, impune noi modele economice si duce la reproiectarea tehnologiilor.

Se remarcd o primd refleclie, si anume faptul cd in noul cadru alrevoluliei biologico-informalionale, gtiinta, tehnologia 9i cultura actualdevolueazd pe trei directii fundamentale, 9i anume din perspectiva ,,bios-ului" sedistinge revolu[ia verde gi revolu[ia genei, la care se adaugd complementarrevolu[ia informalionald (Gruia, R. 2000), aspecte care pun bazele SocietiliiCunoasterii. ConsiderAnd ,,lnformalia - (l)" ca principal izvor al evoluliei,atunci ea pare a fi drumul cdtre Societatea Congtiinlei (acad. MihaiDrdgdnescu, 2007). SimplificAnd si rezumAnd, cele precizate pot constitui,,ruta" pe care, considerdm cd o va parcurge omenirea.

in acest context, in evolulia gtiinlei gi tehnologiei conte_mporane un rolfundamental il are genetica. Ea a devenit "regina" gtiintelor, iar impactul sduare efecte incd nebdnuite atAt la nivelul "micro", cdt gi la nivelul "macro" almediului. Din aceastd perspectivd devine interesantd complementaritateadintre ereditate gi mediul ambiant 9i util de a analiza relalia "mediu-organism", aceasta mai cu seamd cd existenta organismului depinde demetabolism, adicd de prelucrarea elementelor din mediul exterior gi asimilarealor. in acest sens putem concluziona cd sunt evidente doud aspecteimportante:

. Iegdtura dintre organism 9i mediul ambiant;

. specificitatea organismului in relatie cu mediul, adicd asimilareaelementelor nu e intampldtoroare, nu se prelucreazd orice decdtre organism, gi aceasta reiese, datoritd unei proprietdli aorganismelor, gi anume. EREDITATEA.

Prin urmare devine relevant impactul mediului asupra prantelor,animalelor 9i omului. Desigur cd in atentia noastrd se afld, in primul rand,impactul biodiversitdlii din arealul fermelor agroturistice asupra organismului,precum gi rdspunsul genetic la acest impact. se evidenliazd impactulalimentar, de unde 9i preocupdrile recente de nutrigeneticd sau

13

nutrigenomicii. in acest sens (al impactului) sd ne gAndim de exemplu laspeciile de plante gi animale care s-au adaptat cel mai bine condi{iilorecozonei unde se afld amplasatd ferma agroturisticd respectivd. Adaptareaeste legatd de ereditate. '

Ereditatea este izvorul tuturor proceselor biologice care caracterizeazdorganismele vii in legdtura lor cu mediul ambiant gi avdnd ca rezultat final

de cdtre orqanismele vii a unor isme asemdndtoare lor.

Trebuie precizat cd ereditatea NU este fixd, nu e stabilitd pentrutotdeauna, ci cd ea s-a format de-a lungul timpului, cu alte cuvinte, ereditateaeste supusd variabilitdtii. Adici4 in acelagi timp existd intr-un anumit spaliuforme diferite de organisme.

Genetica este gtiinta care se ocupd cu studiul dezvoltdrii organismelor, cuvariabilitatea Ei cu ereditatea acestora (hereditas, lat. = mo$tenire).genetica - | Stiinta care studiazd ereditatea, variabilitatea si determinarea

netics I caracterelor in ontoqeneza si fi

lmplica{iile gtiinlifice ale geneticii sunt de nebdnuit, ea fiind prezentd sieste la baza tuturor celorlalte procese biologice (devenind, cum s-a mai spus,

,,regina stiintelor"). in relalie cu alte stiinle, genetica s-a dezvoltatmultidisciplinar ducdnd la numeroase stinle de granild (v. caseta de maijos).

in princip

ameliorarea gepopulaliilor de Iom. in prespecl

ce privegte dinicu semne dedinamica lor fur

De asen

dincolo de popr

planetar. Puten

9i de ce nu, tingAndim gi sdprogramului urr

3. TNTERACJ

Pentru re

doi factori de b(b)factorii legal

Suntem'autoreproducccorporald a urzigotului din camai ales prin

ecosistemelor I

din mediul aml

aparitia unororganismului).

AtAt timp"mediul". Acear

vitale" implicitdesenld eco-enr

,,energia mov"individul la un r

informalional gr

SPECIALIZARI ALE GENETICIIodatd cu dezvoltarea sa:

CitogeneticaFenogeneticaGenetica biocenozelorGenetica biochimicdGenetica biosfereiGenetica cantitativa sau biometricaGenetica dezvoltariiGenetica ecologicdGenetica fiziologicdGenetica matematiciGenetica moleculardGenetica populafiilorGenetica radiatiilor(ex. radiatii Roentgen care produc mutatii)

14. Genetica vegetald15. Genetica animald16. lmunogenetica1 7. Nutrigeneticd (sau nutrigenomica)

g5^Cim de exemplu laE rai bine conditiilorI':soectivd. Adaptarea

E :are caraclerizeazda"::d ca rezultat final

as€-anatoare lor.

e stabilitd pentruI a:e cuvinte, ereditateaE '^ir-un anumit spatiu

r;: ea fiind prezenta gi

r,.: cum s-a mai spus,Bn:: ca s-a dezvoltat[t :aseta de maijos).

ln principiu,in geneticd ne raportdm la organism, adicd la individ, iar inameliorarea genetica ne raportdm la populatie. Prin ameliorarea geneticd apopulatiilor de'plante sau de animale se pot forma practic, organisme dorite deom. in prespectivd , ingineria geneticd introduce noi aspecte, mai ales in ceeace privegte dinamica (rapiditatea) gi exactitatea modificdrii genetice, dar incdcu semne de intrebare privind siguranta controlului acestor procese indinamica lor functionala.

De asemenea, la nivel supraindividual sunt interpretdri geneticedincolo de popula{ie, cdtre biocenozd gi chiar cdtre biosferd in ansamblul eiplanetar. Putem vorbi chiar despre genetica biocenozelor (Gruia, R., 2000)si de ce nu, tinAnd cont de aborddrile cuantice 9i de Teoria Complexitdlii, sdgdndim 9i sd prognozdm ,,genetica biosferei"(!?), ca o decodificare aprogramului urmat de viul 9i viala la nivel de planetd.

3. TNTERACT|UN| GENOTTP - MEDTU

Pentru realizarea dezideratelor impuse, in geneticd se pornegte de ladoi factori de bazd: (a) patrimoniul ereditar, adicd mogtenirea de la pdrinli; gi

(b)factorii legati de conditiile de mediu in care organismul se dezvoltS.Suntem in acord cu cercetdtorii care suslin ci esenta ereditdtii este

autoreproducerea organismului pe seama mediului. Exemplu: masacorporald a unui animal adult este de 50 miliarde de ori mai mare ca azigotului din care s-a format. Sursa acestei cregteri impresionante este mediul,mai ales prin hrani. in viziune sistemicd 9i intr-o evaluare holistd a

ecosistemelor (Gruia, R, 1986, 1991)elementele pe care organismul le preiadin mediul ambiant sunt folosite intr-un anumit cadru, astfel ele vor duce laaparilia unor particularitdli (sau caractere / insusri / performanle aleorganismului).

Atat timp cdt organismul este in viatd "ereditatea" interactioneazd cu"mediul". Aceastd interactiune se manifestd mai ales prin dinamica ,,energieivitale" implicita patrimoniului genetic, in raport cu mediul, ceea ce reprezintd inesentd eco-energetismul vital sau ceea ce am denumit in alte lucrdri ca fiind,,energia mov" (Gruia, R., 2012), proces care determind de fapt ceea de esfeindividul la un moment dat, sau cum se va dezvolta el in viitor Inbaza coduluiinformational genetic, paragenetic 9i influenlat de mediul inconjurdtor (fig. 1 .1).

15

il,[:- organismelor, cu

ft:::a si determinareaH-::arelor.