Vyšlechtit kvalitnější a odolnější odrůdy pšenice bude v budoucnu snazší – díky výzkumu planých druhů z jejího příbuzenstva. Ten probíhá na našem olomouckém pracovišti a nyní přinesl zásadní výsledky.

Jde o další úspěch našeho ústavního Centra strukturní a funkční genomiky rostlin, které je součástí Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum.

Po dvou letech práce se zde podařilo sestavit mapu kompletní dědičné informace (genomu) jednoho příbuzného dnešní pšenice – mnohoštětu Aegilops biuncialis. Objev, na kterém se podílel maďarský vědec István Molnár, podpořil evropský grant Marie Skłodowska-Curie Actions.

Výzkum Istvána Molnára může znamenat průlom v klasickém šlechtění pšenice. Umožní totiž cíleně využívat určité geny příbuzného planě rostoucího druhu s důležitými vlastnostmi, jež moderní odrůdy ztratily v průběhu mnoha let šlechtění.

„Snažíme se přispět ke šlechtění odrůd, které budou odolnější a jejichž pěstování bude vyžadovat méně chemikálií. Pokud plané druhy chtěly přežít, musely se o sebe umět postarat. Právě tyto vlastnosti chceme do pšenice vrátit,“ říká vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel.

Podle něj je velkým pozitivem také to, že geny s požadovanými vlastnostmi mohou být do pšenice přeneseny přirozenou cestou, tedy běžným křížením.

Díky unikátním metodám používaným pouze v olomoucké laboratoři se kromě sestavení genetické mapy podařilo také rozdělit složitou dědičnou informaci mnohoštětu na malé části – chromozomy – a přečíst tak poprvé jeho DNA. Tyto znalosti umožní lépe využít nejnovější molekulárněbiologické metody genového inženýrství ve šlechtění pšenice.

Vědci analyzovali dědičnou informaci trávy Aegilops biuncialis, patřící do rodu s českým jménem mnohoštět.

Geny trav jsou pro šlechtitele zajímavé

Divocí příbuzní pšenice mají obrovskou zásobárnu genů, které ovlivňují například rezistenci rostliny vůči některým chorobám nebo odolnost vůči suchu či zasolení půdy. Jiné zase odpovídají za obsah zdraví prospěšných látek – například vlákniny, betaglukanů a antioxidantů.

Istvána Molnára těší, že jeho výzkum bude mít přímý dopad do praxe: „Už nyní je o tyto výsledky velký zájem. Spolupracuji s mnoha vědci a šlechtiteli z celého světa. Ti, kteří mají dostatečné znalosti a možnosti, mohou naši genetickou mapu již využívat.“

„Pro ostatní ji chceme udělat ještě uživatelsky vlídnější. Připravíme systém molekulárních značek, které urychlí přenos cizích chromozomů do pšenice. Předpokládám, že bude trvat ještě rok či dva, než budeme tyto výsledky publikovat,“ vysvětluje István Molnár.

Maďarský biolog István Molnár, který v našem olomouckém Centru strukturní a funkční genomiky rostlin strávil dva vědecky velmi plodné roky.

Spolupráce Maďarska a Olomouce

István Molnár z Agricultural Institute v maďarském Martonvásáru spolupracuje s olomouckou laboratoří Ústavu experimentální botaniky AV ČR už více než deset let. Díky podpoře z Evropské unie mohl na Hané pobývat dva roky, což podle Jaroslava Doležela celý výzkum razantně posunulo vpřed:

„Výborně jsme se doplňovali, vznikaly nové nápady a práce byla efektivnější. István se věnoval přípravě materiálů pro šlechtění a my jsme pomohli s technikami pro analýzu dědičné informace rostlin“.

Stejně to vnímá i István Molnár: „Velmi si vážím toho, že mě Evropská komise vybrala a financovala můj výzkum. Jsem vděčný profesorovi Doleželovi za to, že mi umožnil pracovat v této světově proslulé laboratoři a současně ve velmi hezkém a přátelském vědeckém prostředí.“

„V Maďarsku jsem využíval především tradiční metody křížení. V Olomouci jsem měl k dispozici nejmodernější techniky, díky nimž jsem mohl analyzovat tisíce vzorků, a tak byla celá práce mnohem rychlejší, efektivnější a levnější,“ říká.

Text: Radoslava Kvasničková, úpravy Jan Kolář

Foto: Radoslava Kvasničková