Vědci rozluštili genom rostliny, která může změnit šlechtění zemědělských plodin

Vědci z brněnského výzkumného centra CEITEC Masarykovy univerzity jako první na světě sestavili kompletní genom rostliny schopné vytvářet semena bez pohlavního rozmnožování. Tento proces, označovaný jako apomixie, je zajímavý především pro šlechtitele. Umožňuje totiž zachovat žádoucí kombinaci vlastností rostlin i v dalších generacích.

K praktickému využití této schopnosti v zemědělství však podle výzkumníků vede ještě dlouhá cesta.

Apomixie může pomoci zachovat výhodné vlastnosti plodin

Při běžném pohlavním rozmnožování se kombinuje genetická informace obou rodičů, takže potomstvo může mít odlišné vlastnosti. Tato genetická rozmanitost je důležitá pro evoluci, šlechtitelům však komplikuje snahu zachovat výhodnou kombinaci znaků v dalších generacích. Apomixie umožňuje vznik semen s geneticky shodným potomstvem, díky čemuž by bylo možné uchovat žádoucí vlastnosti rostlin i při jejich dalším množení. Pokud by se vědcům podařilo tento mechanismus cíleně využít u zemědělských plodin, například pšenice nebo řepky, mohlo by to přinést nové možnosti ve šlechtění. „Možnost zachovat výhodnou kombinaci vlastností rostlin při rozmnožování semeny je jedním ze svatých grálů rostlinné biologie. Přestože apomixii známe více než sto let, stále přesně nevíme, jak funguje na genetické úrovni. Sestavení prvního genomu apomiktické rostliny rodu Boechera nám dává důležitý nástroj, díky kterému můžeme začít hledat odpovědi,“ uvedl první autor studie Hassan Tarabai.

Rostlina rodu Boechera pomůže odhalit tajemství rozmnožování

Výzkum se zaměřil na rostlinu z rodu Boechera, který je příbuzný huseníčku rolního. Většina rostlin schopných apomixie má velmi složitý genom, což jejich studium ztěžuje. Rod Boechera je v tomto ohledu vhodným modelem pro zkoumání genetických mechanismů, které umožňují tvorbu semen bez pohlavního rozmnožování. Sestavení kompletního genomu představuje důležitý krok, samo o sobě ale ještě neodhaluje, které geny a mechanismy apomixii řídí. Vědcům poskytuje referenční mapu genetické informace, kterou mohou využít při systematickém porovnávání rostlin rozmnožujících se pohlavně a nepohlavně. „Samotný genom nám ještě neřekne, které geny nebo mechanismy apomixii řídí. Dává nám ale referenční mapu, díky které můžeme začít systematicky porovnávat genetickou výbavu rostlin rozmnožujících se pohlavně a nepohlavně. Naším cílem je postupně odhalit, co rostlinám umožňuje vytvářet geneticky shodné potomstvo prostřednictvím semen,“ uvedla vedoucí výzkumu Terezie Mandáková. Výsledky studie zveřejnil odborný časopis Scientific Data. Vědci nyní mohou podrobněji zkoumat genetické základy apomixie. Její případné využití v zemědělství by mohlo do budoucna usnadnit uchovávání vlastností vyšlechtěných odrůd, k praktickému zavedení této metody však bude potřeba další výzkum.

Zdroj: ČTK