Jedlé typy banánovníků (Musa) jsou diploidní nebo triploidní klony, jejichž bezsemenné plody jsou vyplněny dužinou. Tradiční šlechtění je komplikováno nejen sterilitou (partenokarpií), ale také malými znalostmi o původu jedlých typů banánovníku. Studium genetické diverzity a evoluce tohoto druhu pomocí molekulárně cytogenetických metod tak významně napomáhá urychlit jeho šlechtění.
Edible bananas (Musa) are diploid or triploid clones with seedless fruits. Traditional breeding of bananas is complicated by their sterility (parthenocarpy), as well as by relatively little knowledge of their origin and evolution. Analysis of genetic diversity and evolution of bananas using cytogenetic and molecular methods significantly contributes to accelerated breeding of more resistant banana clones.
-
Planý diploidní banánovník Musa balbisiana (vlevo) s detailem samčího pupenu a plodů vzniklých ze samičích květů (vpravo nahoře). Ve srovnání s pěstovanými jedlými typy banánovníku jsou plody planých druhů plné semen (vpravo dole). Foto E. Hřibová
-
Stanovení ploidie pomocí průtokové cytometrie. Histogramy relativní intenzity fluorescence získané souběžnou analýzou buněčných jader banánovníku a jader kuřecích erytrocytů, která slouží jako referenční standard. DNA jader ve vzorku byla před analýzou barvena fluorescenčním barvivem DAPI. V případě diploidního banánovníku (ITC 1511, obr. A) je poměr relativní intenzity fluorescence jader banánovníku (poloha píku na ose x ~ 50) a kuřecích erytrocytů (na ose x ~ 100) přibližně 0,5; u triploidního zástupce (ITC 1513, obr. B) pak vychází poměr relativní intenzity fluorescence jader banánovníku (poloha píku na ose x ~ 75) a kuřecích erytrocytů (na ose x ~ 100) zhruba 0,75. Menší píky, které se na ose x vyskytují v polohách 200, 300, 400 a 500, odpovídají relativní intenzitě fluorescence shluků jader kuřecích erytrocytů (tedy dvojic, trojic atd.). Orig. E. Hřibová
-
Analýza SSR profilů (Simple Sequence Repeats, blíže v textu) triploidního banánovníku pomocí programu GeneMarker. Kapilární elektroforéza umožňuje rychlé a přesné určení velikosti alel jednotlivých SSR markerů v počtech bází DNA. V jedné reakci lze simultánně analyzovat až čtyři různé SSR markery, značené různými fluorochromy (modrý, žlutý – v grafickém výstupu je znázorněn černě, zelený a červený). Pátým fluorochromem (oranžové píky) je odlišen standard, který slouží k určení velikosti alel SSR markerů. Orig. E. Hřibová
-
Trs mladých plodů jedlého triploidního banánovníku Cavendish vzniklých bez oplození (partenokarpicky) se zachovaným samčím pupenem (vlevo). Aby se omezilo poškození plodů hmyzem, samčí pupeny se odstraňují a plody jsou chráněny fólií (vpravo). Foto E. Hřibová
-
Matematické modely pro genomovou selekci se ověřují na tzv. trénovací populaci. Ve snaze zvýšit spolehlivost modelů jsou tyto populace vysazovány v různých oblastech lišících se klimatickými podmínkami – ve šlechtitelské stanici Mezinárodního ústavu tropického zemědělství (IITA) v Namulonge v centrální Ugandě. Foto E. Hřibová
-
U trénovací populace v Mbarara na jihovýchodě Ugandy se při kontrole experimentu sešli (zleva): vedoucí Centra strukturní a funkční genomiky rostlin ÚEB AV ČR Jaroslav Doležel, šlechtitel z IITA spolupracující na projektu genomové selekce banánovníku Moses Nyine a autorka tohoto článku. Foto E. Hřibová
Planý diploidní banánovník Musa balbisiana (vlevo) s detailem samčího pupenu a plodů vzniklých ze samičích květů (vpravo nahoře). Ve srovnání s pěstovanými jedlými typy banánovníku jsou plody planých druhů plné semen (vpravo dole). Foto E. Hřibová
