Mimořádný objev se podařil vědcům z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR. Ve spolupráci s německými kolegy z Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research identifikovali u rostliny čirok pyl s unikátními vlastnostmi.

Výzkum by v budoucnu mohl pomoci se šlechtěním odolnějších zemědělských plodin. O objevu informuje prestižní časopis The New Phytologist.

Čirok se světě využívá na výrobu mouky a také jako krmivo pro zvířata. Vědci se 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.

Jediná rostlina na světě s pylem s více jádry?

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. Tříletý výzkum českých a německých vědců přinesl nečekané výsledky.

„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,“ řekla rostlinná genetička Miroslava Karafiátová z Ústavu experimentální botaniky AV ČR (ÚEB AV ČR).

Kvalitnější pyl navzdory klimatickému stresu

Šlechtitelům, kteří se snaží získat odolnější a výnosnější plodiny, by mohl nejnovější objev z Olomouce v budoucnu pomoci. Extrémní výkyvy počasí totiž způsobují rostlinám řadu 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 pomoci vyšlechtit odrůdy, které by si lépe poradily se změnou klimatu. Odborníci se při studiu B chromozomů u čiroku zaměřili 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. Vědci budou ve výzkumu pokračovat.

Konkrétně u pylu 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

V Olomouci se studiu B chromozomů odborníci úspěšně věnují už mnoho let. Před časem se jim například podařilo jako prvním na světě 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,“ vysvětlil Jan Bartoš, vedoucí Centra strukturní a funkční genomiky rostlin ÚEB AV ČR.

*** Věda olomoucká ***

Olomoucké Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR 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.