Olomoucké pracoviště našeho ústavu navštívili uznávaní zahraniční odborníci, kteří se věnují výzkumu dědičné informace dvou významných plodin – pšenice a banánovníku.

O nejnovějších poznatcích mluvili 13. července 2018 na sympoziu Advances in Plant Genomics for Crop Improvement. V rámci výzkumného programu Potraviny pro budoucnost Strategie AV21 ho uspořádalo naše Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin, jež je součástí Centra regionu Haná pro zemědělský a biotechnologický výzkum.

Cílem akce byla výměna poznatků potřebných pro rychlejší vývoj metod, které mohou pomoci v řešení hrozící potravinové krize.

Historicky poprvé společně přednášeli a diskutovali vědci, kteří studují dědičnou informaci u dvou naprosto odlišných rostlin – pšenice a banánovníku. U obou plodin se ovšem využívají metody molekulární genomiky. Výměna zkušeností tedy bude podle vedoucího olomouckého centra ÚEB, profesora Jaroslava Doležela, přínosná pro všechny:

„Naše centrum patří k zakládajícím členům světových konsorcií pro čtení genomů pšenice i banánovníku a významně se podílí na těchto důležitých projektech. Proto víme, že metody, které se vyvíjejí u pšenice, je možné s výhodou aplikovat i u banánovníku a tím urychlit jeho šlechtění. Věřím, že výměna zkušeností mezi celosvětově uznávanými odborníky posune celý výzkum dopředu.“

Na sympoziu vystoupili řečníci z Belgie, Německa, Francie, Tanzanie, Ugandy a USA. Jedním z nejvýznamnějších hostů byl profesor Rony Swennen z belgické Lovaně, odborník na výzkum DNA banánovníku. Řídí rozsáhlý mezinárodní program zaměřený na šlechtění této plodiny v Africe, který podporuje Nadace Billa a Melindy Gatesových a podílí se na něm také olomoucké pracoviště ÚEB.

Pšenice – od čtení DNA ke zkoumání starých odrůd a planých příbuzných druhů

Dopolední program sympozia byl věnován jedné z nejdůležitějších plodin na světě, pšenici. Její obrovskou genetickou informaci tvoří více než šestnáct miliard písmen dědičného kódu a je tak šestkrát větší než u člověka. Vědcům se ji podařilo už kompletně přečíst a letos bude publikována konečná verze její sekvence.

Na setkání se mimo jiné mluvilo o tom, že nyní biologové zkoumají rozmanitost dědičné informace této obilniny. Zajímá je genové bohatství různých odrůd, které chtějí využít ve šlechtění jako zdroj důležitých genů. Současně se snaží lépe poznat samotnou funkci dědičné informace – například to, jak ovlivňuje kvalitu zrna, výnos či odolnost proti chorobám a škůdcům.

Profesor Jaroslav Doležel ve skleníku, kde olomoučtí vědci pěstují banánovníky, aby mohli analyzovat jejich DNA.

Na záchraně genového bohatství banánovníku se podílí také Olomouc

Banánovník je v mnoha ohledech protipólem k pšenici. To se týká i dědičné informace, která je ve srovnání s pšenicí třicetkrát menší. Profesor Doležel upozorňuje rovněž na rozdíly v rozsahu vědeckého výzkumu:

„Zatímco na obiloviny a zejména pšenici se celosvětově soustřeďuje velká pozornost, banánovník je ve výzkumu poněkud opomíjenou plodinou. Přitom ale hraje významnou roli při zajišťování výživy velké části rozvojového světa, kde mnoho obyvatel trpí nedostatkem potravy. V těchto zemích jsou právě škrobové typy banánů základní potravinou.“

Pšenice se množí semeny, zatímco pěstované odrůdy banánovníků semena nemají a množí se klonováním. Na plantážích tedy mají všechny rostliny stejnou dědičnou informaci, což umožňuje rychlé šíření chorob a množení škůdců. Potřebná chemická ošetření škodí životnímu prostředí a pěstitelé v rozvojových zemích si je často ani nemohou dovolit.

Jediným řešením je proto šlechtění odolných odrůd. Naše olomoucké pracoviště k tomuto úsilí přispívá luštěním dědičné informace hlavních pěstovaných typů banánovníku, analýzami šlechtitelských materiálů a také studiem genového bohatství pěstovaných odrůd i planých druhů.

Text: Radoslava Kvasničková, úpravy Jan Kolář

Ilustrační snímky: Pavlína Jáchimová (Divize vnějších vztahů, Středisko společných činností AV ČR) a Štěpán Stočes (příspěvek ze soutěže Věda fotogenická).