Objevná publikace biologů z AV ČR
Tým českých, amerických a německých vědců našel gen, který zřejmě brání tvorbě pylu u luční byliny silenky obecné. Výsledky pomohou objasnit evoluci pohlavnosti u rostlin. Navíc jsou zajímavé pro zemědělství, protože při výrobě osiva se často využívají geny se stejnou funkcí. Na objevu, jenž byl koncem února zveřejněn v mezinárodním odborném časopisu PLoS ONE, se podíleli vědci z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) AV ČR. Nalezený gen badatelé pojmenovali bobt.
Mnoho rostlin má oboupohlavné květy, v nichž jsou společně samčí i samičí pohlavní orgány
(tyčinky a pestíky). U některých druhů však najdeme jedince s oboupohlavnými květy a jedince čistě
samičí. S malou nadsázkou lze říci, že takové samičí rostliny jsou kastrované. Ve vnitrobuněčných
útvarech zvaných mitochondrie mají speciální geny. Ty způsobují pylovou sterilitu, tedy neschopnost
tvořit pyl. Vhodnou pokusnou rostlinou ke studiu pylové sterility je běžná luční bylina – silenka
obecná. U ní však až dosud geny s takovou funkcí nebyly identifikovány. Výzkum těchto genů je
náročný, neboť jsou velmi proměnlivé. Mají však značný praktický význam. Využívají se totiž pro
přípravu kvalitního osiva řady plodin.
Práce přinesla zajímavá zjištění o evoluci genů v mitochondriích. „Náš gen bobt je takzvaně
chimérický – vznikl spojením částí již existujících genů. Navíc jsme našli dvě jeho varianty, jednu
u rostlin z jihu USA, druhou u silenek ze Sibiře. Je možné, že obě varianty se vyvinuly z jednoho
společného genového předka,“říká doktorka Helena Štorchová z ÚEB AV ČR. Poznatky získané u silenky
rovněž pomohou pochopit vznik genů pro pylovou sterilitu u zemědělských plodin.
Proč je vlastně za jistých okolností dobré nemít pyl? Rostliny s oboupohlavnými květy se mohou
opylit vlastním pylem, což je poněkud riskantní. Hrozí, že se u potomstva budou hromadit škodlivé
geny a sníží se jeho životaschopnost. Nastávají zde totiž stejné problémy jako při příbuzenském
křížení živočichů či lidí. Například u rodin, kde dochází k opakovaným pokrevním sňatkům, se často
objevují jinak vzácné dědičné choroby. Rostlinné druhy s oboupohlavnými a samičími jedinci jsou
proto ve výhodě. „Samičky“ může opylit výhradně jiný jedinec, takže potomstvo je kvalitnější.
Pylová sterilita rovněž usnadňuje křížení odrůd u plodin. Díky ní není nutné ručně odstraňovat
tyčinky z květů, které mají být kontrolovaně opyleny. Lze tedy poměrně jednoduše získat velké
množství kříženců. Kříženci mají často vyšší výnos než jejich rodičovské odrůdy. Proto se tento
systém používá při výrobě osiva, např. kukuřice, rýže, bavlníku a řady druhů zeleniny.
Květy silenky (Silene vulgaris) – vlevo oboupohlavný květ, vpravo samičí
Kontakt:
RNDr. Helena Štorchová, CSc., vedoucí Laboratoře reprodukce rostlin, Ústav experimentální
botaniky AV ČR, e-mail:
storchova@ueb.cas.cz
,
hstorchova@alaska.edu
Dr. Štorchová je do poloviny července 2012 hostující profesorkouna University of Alaska
Fairbanks, USA.
Doplňující informace:
Autoři článku: Helena Štorchová a Karel Müller jsou z Ústavu experimentální botaniky
Akademie věd České republiky. Další dva autoři jsou z USA a Německa.
citace článku: Štorchová H., Müller K., Lau S., Olson M. S.: Mosaic Origins of a Complex
Chimeric Mitochondrial Gene in
Silene vulgaris.
PLoS ONE 7(2), str. e30401 (2012).
odkaz na originál článku:
související příspěvky v popularizační sekci webu ÚEB AV ČR:
Připravily: Ústav experimentální botaniky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
15 Mar 2012
