Čeští vědci pomohli rozluštit dědičnou informaci hrachu
02. 09. 2019
Mezinárodním tým vědců, mezi nimiž byli i zástupci z Akademie věd, přečetl po šesti letech dědičnou informaci hrachu setého. Informuje o tom prestižní vědecký časopis Nature Genetics. Tento objev přispěje ke šlechtění nových odrůd, díky nimiž by se mohl hrách v České republice začít opět pěstovat ve větším rozsahu.
„Otevírá to zcela novou cestu ke šlechtění hrachu, protože bude možné využívat nejnovější metody molekulární biologie a biotechnologie. Osobně vidím v této práci také jistou symboliku v souvislosti s odkazem zakladatele genetiky J. G. Mendela, který studoval v Olomouci a který v Brně objevil zákony dědičnosti právě díky studiu hrachu. Nepochybuji o tom, že by měl z naší práce velkou radost a doufám, že jsme pomohli k tomu, aby se hrách opět stal rozšířenou plodinou," říká vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel.
Jak vypadal prapředek dnešního hrachu
Čtení dědičné informace hrachu trvalo šest let a spolupracovaly na něm laboratoře z celého světa sdružené do Konsorcia pro genom hrachu. Projekt koordinoval francouzský Národní ústav pro zemědělský výzkum v Dijon a vedla ho Judith Burstin.
Olomoučtí vědci se na výzkumu podíleli hned dvěma způsoby. Pomocí unikátních technologií optického mapování genomu a třídění chromozomů významně přispěli k vylepšení sestaveného textu dědičné informace. Metodu třídění chromozomů vyvinula olomoucká laboratoř ÚEB a je dosud jediným pracovištěm ve světě, které ji rutinně využívá.
Stejnou technologii využili odborníci také ke zkoumání rozdílů mezi strukturou dědičné informace pěstovaného hrachu a jeho planých příbuzných druhů. Výsledek projektu je fascinující. Podařilo se odhalit, jak se vyvíjela v průběhu evoluce dědičná informace hrachu od společného předka existujícího v době před 50 miliony lety až po dnešek. Podrobná znalost dědičné informace usnadní šlechtitelům získávání nových odrůd hrachu odolných vůči houbovým a virovým chorobám a s lepší nutriční kvalitou.
Ačkoliv hrách patří mezi tradičně pěstované luskoviny, je v České republice poněkud přehlíženou plodinou a pěstuje se pouze na necelých 30 tisících hektarech. Důvodem je to, že současné odrůdy hrachu jsou pro zemědělce poněkud problematické a je pro ně ekonomicky výhodnější pěstovat jiné plodiny.
Hrách je přitom významným zdrojem rostlinných bílkovin. Jeho pěstování nezatěžuje životní prostředí tak, jako chov hospodářských zvířat, ze kterých získáváme živočišné bílkoviny. Velkým plusem hrachu je, že stejně jako ostatní rostliny čeledi bobovitých, umí fixovat vzdušný dusík a zlepšuje kvalitu půdy. V neposlední řadě je hrách také skvělou, zdravou a ekologickou alternativou k sóji, která se dováží do České republiky ve velkém.
Na titulním snímku hrách setý (Pisum sativum)
Připravila Radoslava Kvasničková, Ústav experimentální botaniky AV ČR, ve spolupráci s Danielou Procházkovou, Biologické centrum AV ČR, a Markétou Růžičkovou, Odbor mediální spolupráce Kanceláře AV ČR
Titulní fotografie: Torli Roberts, FreeImages
Foto v článku: Miroslav Bednařík a Biologické centrum AV ČR
Přečtěte si také
- Nanodiamanty pomáhají rozkládat nervově paralytické látky
- Na ELI Beamlines se s projekty hlásí první externí uživatelé
- IDEA CERGE-EI zve na přednášku o odborném vzdělávání
- Renomovaný chemik Hiroshi Nakatsuji získal čestnou medaili Akademie věd ČR
- Klíčový objev pro pochopení mechanismu Alzheimerovy choroby
- Nová metoda mapování elektrostatického pole molekul se submolekulárním rozlišením
- Český Siemens ocenil mladé vědce, studenty a pedagogy
- Odkud a kam putují nepůvodní rostliny
- Americký astronaut bude přednášet v Praze
- Vědci z AV ČR budou zkoumat lesy na šesti kontinentech
Biologicko-ekologické vědy
Vědecká pracoviště
- Biologické centrum AV ČR
Botanický ústav AV ČR
Ústav výzkumu globální změny AV ČR
Ústav biologie obratlovců AV ČR
Výzkum v této oblasti je zaměřen na studium vztahů jak mezi organismy a prostředím, tak i mezi jednotlivými organismy; výsledky jsou využitelné v péči o životní prostředí. Studium zahrnuje terestrické, půdní a vodní ekosystémy a systémy parazit-hostitel. Výzkum je prováděn většinou na území ČR a přispívá tak k jejímu bio-ekologickému mapování. Dlouhodobá pozorování ve vybraných lokalitách se soustřeďují na typické ekosystémy studované z hlediska geobotaniky, hydrobiologie, entomologie, půdní biologie, chemie a mikrobiologie a na problematiku eutrofizace vybraných přehrad a jezer. V oblasti botaniky je studována taxonomie vyšších a nižších rostlin, zvláště řas, s využitím v oblasti ochrany přírody. Studium molekulární a buněčné biologie, genetiky, fyziologie a patogenů rostlin a hmyzu je předpokladem pro rozvoj rostlinných biotechnologií v zemědělství a využití hmyzu jako modelu pro obecně biologický výzkum. Botanický ústav též pečuje o Průhonický park, který je významnou součástí českého přírodního a kulturního dědictví. Sekce zahrnuje 4 vědecké ústavy s přibližně 1030 zaměstnanci, z nichž je asi 380 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.