Díky rozluštění funkce nově objeveného genu vědci zjistili, co u rostlin ovlivňuje tvorbu a kvalitu semen. To může pomoci při šlechtění kvalitnějších a odolnějších zemědělských plodin. Zástupci Akademie věd ČR výsledky výzkumu označili za světový úspěch. Na výzkumu spolupracovali vědci z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV a odborníci z Complutense University of Madrid.
Vědci z ústavu navázali pod vedením Aleše Pečinky na svůj dřívější výzkum jednoho z proteinových SMC komplexů. Ty se podílejí na uložení chromozomů v buněčném jádře. Olomoučtí vědci už dříve objevili u huseníčku rolního gen související s tvorbou semen. Následovala dvouletá náročná práce, nyní však výzkumníci dovedou přesně popsat proces nutný pro vznik kvalitních a životaschopných semen. „Nejprve jsme se snažili zjistit, jestli se vlohy ke špatnému vývoji semen dědí od obou rodičů nebo jenom od jednoho z nich. Překvapilo nás, že poškozená semínka vznikají pouze z otcovské strany, že je tedy způsobuje pouze dědičná informace otce. To nás navedlo k dalšímu kroku, podrobně jsme se zaměřili na výzkum pylových zrn,“ řekl k počátkům výzkumník Fen Yang. „Zjistili jsme, že zkoumané rostliny netvoří pravidelná oválná a stejně velká pylová zrna ale naopak velmi různorodá, od poměrně malých až po hodně velká,“ dodal vědec.
Výsledek podle akademie nasměroval tým dál a začal zkoumat redukční dělení buňky - takzvanou meiózu. A právě v této části objevil velmi zajímavé výsledky, které směřovaly k průlomovému zjištění. „Ukázalo se, že při dělení buňky docházelo k chybám a přeskočení určitých procesů. Výsledkem bylo, že přibližně třetina nových pohlavních buněk získala deset otcovských chromozomů místo obvyklých pěti a pylová zrna, která je obsahovala, byla proto mnohem větší,“ sdělil vědec. Pokud došlo k oplodnění vajíčka, podle Pečinky vzniklo embryo, které mělo dvě místo jedné kopie otcovské dědičné informace. „Zjistili jsme, že takové semínko se pak většinou vůbec nevyvinulo. Pokud ano, bylo abnormálně velké a netvořilo zásobní látky,“ vysvětlil odborník. Vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel k tomu řekl, že nové informace předčily veškerá očekávání a budou mít velký dopad do zemědělské praxe. „Prohloubili jsme znalosti o fungování proteinového komplexu SMC 5/6, kterému se nyní ve světě věnuje velká pozornost. Díky tomuto objevu můžeme mnohem lépe pochopit mechanismus odpovídající za redukční dělení buňky, které přímo ovlivňuje tvorbu semen. To je pro šlechtitele i zemědělce velmi důležitý proces, který nyní mají možnost ovlivnit. Studium tohoto zajímavého genu tak může přispět k tvorbě nových odrůd plodin s vyššími výnosy,“ uvedl Doležel.
Podle akademie v současné době chtějí vědci například zjistit důvod, proč neproběhne redukční dělení. „Zatím předpokládáme, že by na vině mohla být narušená organizace vlákének, která táhnou chromozomy nebo sesterské chromatidy k opačným pólům buňky. Nebo je možné, že se chromozomy dělí hodně pomalu, takže se buňka rozhodne přistoupit k dalšímu kroku, aniž by k rozdělení došlo. To jsou zatím jen naše hypotézy, které budeme testovat,“ uzavřel Pečinka.*
Zdroj: ČTK
