Kompletní genetickou informaci banánovníku se podařilo přečíst badatelům ze sedmi zemí včetně Česka. Poznatky získané analýzou genomu budou sloužit především ke šlechtění této důležité tropické plodiny. Pomohou zároveň lépe pochopit evoluci rostlin. Výsledky zveřejnil prestižní mezinárodní odborný časopis Nature. Projektu se účastnili také doc. Jaroslav Doležel a Dr. Eva Hřibová z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) Akademie věd ČR a z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum.
Doleželova laboratoř je ve výzkumu banánovníkového genomu mezinárodně uznávaným pracovištěm.
Banánovník se řadí mezi klíčové plodiny tropických zemí. Slouží jako potravina místním obyvatelům,
zároveň je i významným exportním produktem. Vážnou hrozbu pro pěstitele však dnes představují
škůdci a choroby. Na velkých plantážích je pro jejich potlačení nutné aplikovat desítky chemických
postřiků ročně. U většiny plodin lze šlechtit odrůdy odolné vůči škůdcům či nemocem. Pěstované
banánovníky se však nemnoží semeny, ale pouze nepohlavně odnožemi, což šlechtění velmi komplikuje.
Přečtení genomu usnadní podle vědců identifikaci genů pro odolnost a pro agronomické vlastnosti
(výnos, kvalitu plodů apod.). Tím by se výrazně urychlilo šlechtění tolik potřebných nových
odrůd.
Dědičná informace pěstovaných banánovníků je kombinací několika genomů jejich planých
předchůdců. Vědci se rozhodli „rozluštit“ (sekvenovat) jeden z nich, který se nachází v odrůdě
Pahang. Na projektu pracovali odborníci z Austrálie, České republiky, Francie, Nizozemí, Švýcarska,
USA a Velké Británie. Podařilo se jim přečíst 523 milionů „písmen“ genetické informace, uložených v
DNA na 11 chromozomech. V genomu poté nalezli téměř 37 000 pravděpodobných genů. Některé z nich
jsou například významné pro zrání plodů, jiné pro odolnost vůči houbovým chorobám.
Srovnání genomu banánovníku s genomy jiných druhů přineslo nové informace o evoluci
jednoděložných rostlin, mezi něž patří například i rýže a naše obiloviny pšenice a ječmen. Ukázalo
se rovněž, že u dávných předků banánovníku došlo několikrát ke zdvojení dědičné informace, podobně
jako u jiných skupin kvetoucích rostlin.
Na výzkumu se podíleli vědci z ÚEB AV ČR a z Centra regionu Haná pro biotechnologický a
zemědělský výzkum – docent Jaroslav Doležel a doktorka Eva Hřibová z jeho týmu. Analyzovali
takzvané repetitivní sekvence DNA. Tyto úseky, které se v DNA mnohokrát opakují, tvoří podstatnou
část genomu banánovníku. „Naše poznatky umožní kromě jiného odhalit změny dědičné informace, jež
doprovázely vznik různých druhů banánovníku. Některé námi popsané sekvence jsou navíc vhodné jako
markery – jakési genetické značky – pro podrobnější studium chromozomů a výhledově i pro hledání
zemědělsky významných genů,“ vysvětluje doc. Doležel.
Laboratoř doc. Doležela se dlouhodobě věnuje genomům rostlin a patří v tomto
oboru ke světové špičce. Letos byl její vedoucí za tuto práci vyznamenán prestižní Akademickou
prémií – Praemium Academiae. Laboratoř je úspěšná i ve studiu banánovníku. Je zakládajícím členem „
Konsorcia pro sekvenování genomu banánovníku“, spravuje „Centrum pro materiály pro genomiku
banánovníku“ a tyto materiály, například vzorky DNA, distribuuje do celého světa. Nedávno byla také
vybrána jako takzvané genotypovací centrum: charakterizuje položky ze světové genové banky
banánovníku i nově objevené banánovníky, které jsou do této banky teprve ukládány. Činnost
laboratoře v této oblasti podporuje mezinárodní organizace Bioversity International z Francie a
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy v rámci programu INGO II.
Prodej banánů na trhu v hlavním městě Ugandy, Kampale. Zde i v dalších tropických zemích se
konzumují hlavně plody škrobových odrůd. Sladké banány, jaké známe z našich obchodů, tvoří jen
šestinu světové produkce. Pro mnoho států je však jejich export důležitým zdrojem příjmů.
Škrobové banány se prodávají po celých trsech. Pro půl miliardy lidí představují základní
potravinu. Například obyvatelům Ugandy poskytují polovinu denního příjmu energie a významu banánů v
jejich životě odpovídá i to, že výraz pro národní jídlo i banán je totožný – „matoke“.
Květenství banánovníku. V dolní části je vidět pupen s květy, nad nimi mladé plody.
Kontakty:
Doc. Ing. Jaroslav Doležel, DrSc., vědecký ředitel Centra regionu Haná pro
biotechnologický a zemědělský výzkum; vedoucí Laboratoře molekulární cytogenetiky a cytometrie,
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i., tel.: 585 205 852, 774 595 154, e-mail:
dolezel@ueb.cas.cz
Mgr. Eva Hřibová, Ph.D., Centrum regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský
výzkum; Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i., tel.: 585 205 854, 737 976 156, e-mail:
hribova@ueb.cas.cz
Článek v časopisu Nature:
Angélique D’Hont, France Denoeud, et al. (2012): The banana (Musa acuminata) genome and the evolution of monocotyledonous plants.
Nature, doi:10.1038/nature11241. Publikováno online 11. 7. 2012. Článek je volně přístupný
na adrese
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11241.html;
ve formátu PDFtéž na
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/pdf/nature11241.pdf
Foto: Jaroslav Doležel
Připravily: Ústav experimentální botaniky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
16 Jul 2012
