Čirok produkuje unikátní pyl. Může být cestou k pěstování odolnějších plodin

Čirok je významnou zemědělskou plodinou. Pěstuje se na výrobu mouky i jako krmivo pro zvířata. Vědcům z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR se ve spolupráci s německými kolegy z Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research podařil mimořádný objev. Identifikovali u této rostliny pyl s velmi neobvyklými vlastnostmi. Výzkum by v budoucnu mohl pomoci se šlechtěním odolnějších zemědělských plodin. O objevu informuje prestižní časopis The New Phytologist.

Během tříletého výzkumu se vědci zaměřili na výzkum B chromozomů, které se vyskytují u řady druhů rostlin a živočichů. Zajímavé jsou tím, že se do pohlavních buněk nerozdělují rovnoměrně, jejich počet v buňkách není stálý a nejsou pro život nezbytné. Divoký čirok byl pro výzkum B chromozomů ideální. Právě u něj se tyto chromozomy v průběhu embryonálního vývoje ztrácejí a zůstávají zachovány pouze v květenství.

„Zjistili jsme, že B chromozom významně ovlivňuje vývoj pylu. Překvapilo nás, že tento pyl může mít více než tři standardní jádra, je životaschopný a rychleji klíčí. Je to skutečně mimořádné zjištění, protože zatím nevíme o žádné jiné rostlině, která by měla vitální pyl s více jádry,“ říká rostlinná genetička Miroslava Karafiátová z Ústavu experimentální botaniky AV ČR.

Miroslava Karafiátová z Ústavu experimentální botaniky AV ČR ve skleníku s pokusnými rostlinami

Šlechtitelům, kteří se snaží získat odolnější a výnosnější plodiny, by mohl nejnovější objev z Olomouce v budoucnu pomoci. Extrémní výkyvy počasí totiž způsobují rostlinám mnoho stresů. Kvůli tomu pak neprodukují životaschopný pyl a jsou do jisté míry sterilní. To se projeví menším počtem semen, a tedy nižším výnosem. Nové poznatky by mohly vést ke šlechtění odrůd, které by si lépe poradily se změnou klimatu.

Odborníci se při studiu B chromozomů u čiroku zaměřili ještě na další dvě věci. Popsali, ve kterých částech rostliny se B chromozom u čiroku nachází, a naopak, kde už není. Dále také potvrdili, že proces tzv. nondisjunkce, tedy chybného rozestupu chromozomů, nastává při prvním pylovém dělení. Ve výzkumu hodlají olomoučtí vědci pokračovat. Chtějí zjistit, jakým způsobem se spouští nestandardní vývojové dráhy pylu. Zatím předpokládají, že je tento proces řízený geny právě na B chromozomu.

„Neposedné“ B chromozomy u kukuřice
Výzkumníci z olomouckého Centra strukturní a funkční genomiky rostlin, které je součástí Ústavu experimentální botaniky AV ČR, se studiu B chromozomů úspěšně věnují už mnoho let. Před časem se jim jako prvním na světě například podařilo přečíst dědičnou informaci B chromozomu u kukuřice. „Tyto pozoruhodné chromozomy se neřídí Mendelovými zákony dědičnosti. Právě proto nás zajímají. Porušují totiž některá pravidla, a tak můžeme jejich studiem lépe pochopit, proč se některé procesy v rostlinách dějí. Tyto poznatky pak lze uplatnit i v obecné rovině,“ vysvětluje vedoucí centra Jan Bartoš.

Kukuřice má unikátní chromozomy, které se neřídí Mendelovými zákony dědičnosti.

Centrum se zaměřuje na studium struktury a funkce dědičné informace rostlin, především obilovin, banánovníku a trav. Využívá nejmodernější metody cytogenetiky, molekulární biologie a genomiky a účastní se mezinárodních projektů cílených na čtení dědičné informace významných plodin a na izolaci důležitých genů. Jde o celosvětově uznávané pracoviště, které svými výsledky přispívá ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.

Text: Markéta Wernerová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČR
Foto: Ústav experimentální botaniky AV ČR; Shutterstock

 Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Jak opravit míchu: Kristýna Kárová zkoumá možnosti obnovy nervových buněk
• Prodělali jste černý kašel? Přihlaste se do unikátní studie českých odborníků
• Jak buňky reagují na stres? Tým zpřesnil popis vzniku protistresového proteinu
• I v oddělení biologie nádorů může být sranda, říká Veronika Vymetálková
• Vědci z Akademie věd popsali, jak fungují molekulární nůžky na stříhání RNA
• Vědci odhalili mutace, které spouštějí leukémii. Jejich objev může pomoci léčbě
• Změny v DNA a karcinogenní účinky: I to může odhalit toxikologický inkubátor
• Ječmen „live“: Češi jako první na světě umí živě sledovat dělení jeho buněk
• Ohrožená ňadra: vědci popsali rizikové varianty genu způsobujícího karcinom prsu
• Enzym „ptakopysk“ pomůže s vývojem nových účinnějších antibiotik