Domestikace některých divoce rostoucích rostlin, šlechtění kvalitnějších odrůd datlové palmy nebo pěstování rýže, kterou by bylo možné zavlažovat slanou vodou. Rostlinní genetici z našeho ústavu spolupracují s vědci ze Saúdské Arábie na výzkumu, jehož cílem je adaptovat plodiny na nepříznivé podmínky vyvolané změnou klimatu.

Pěstovat rostliny, které by poskytovaly úrodu i v oblastech trpících extrémním suchem a na půdě zasolené mořskou vodou, je pro některé státy klíčové. Výzkumníci z olomouckého Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR už několik let spolupracují s experty z Technické a přírodovědecké univerzity krále Abdalláha v Saúdské Arábii (KAUST).

Pomáhají s výzkumem různých rostlin, například se studiem dědičné informace datlovníku pravého. Tato palma patří k nejstarším pěstovaným rostlinám a hojně se využívá nejenom v potravinářství, ale i v kosmetickém a chemickém průmyslu. Je také důležitým zdrojem dřeva nebo krmiva. Cílem výzkumu je vyšlechtit nové, výnosnější a odolnější odrůdy datlovníku.

Profesor Jaroslav Doležel (uprostřed) při praktické výuce v Saúdské Arábii. Foto Vanessa J. Melino, KAUST.

„Extrémní klima Saúdské Arábie je pro pěstování plodin velmi náročné. Rostliny se musí potýkat s vysokými teplotami a suchem v důsledku minimálních srážek. Proto je zásadní vyšlechtit plodiny, které si s takto složitými podmínkami poradí a které by se mohly stát dalšími zdroji potravin,“ říká rostlinný genetik Jaroslav Doležel z našeho genomického centra.

„Seznamujeme naše kolegy s metodami, které jsme vyvinuli a ve kterých patříme k nejlepším na světě. Mimo jiné jsme naše postupy a techniky demonstrovali na nedávném workshopu přímo na jejich univerzitě a zájem byl opravdu velký.“

Vylepšování planých druhů

Badatelé také hledají cesty, jak využít plané rostliny adaptované na podmínky suchých pouštních oblastí. „Chceme domestikovat a vylepšit vlastnosti nenáročné rostliny rosičky útlé (Digitaria exilis). Pochází ze západní Afriky a poskytuje malá zrníčka, z nichž se získává mouka a připravuje kaše. Olomoučtí kolegové s námi spolupracovali již dříve na čtení jejího genomu,“ vysvětluje bioinformatik Michael Abrouk ze skupiny genetiky a genomiky obilnin KAUST.

„Díky zkušenostem českých vědců a jejich unikátním metodám se nám v roce 2020 podařilo celý genom přečíst a naše výsledky zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature Communications,“ pochvaluje si spolupráci Michael Abrouk.

Rosička útlá se pěstuje v subsaharské Africe. Poskytuje úrodu i v oblastech, kde se nedaří jiným plodinám. Foto Institut de recherche pour le développement.

Rýže, které nevadí slaná voda

Olomoučtí vědci spolupracují s prestižní saúdskoarabskou univerzitou i na dalších výzkumných projektech. Velkým problémem v Saúdské Arábii je, že část půdy je zasolená následkem umělého zavlažování a pro zavlažování velkých ploch chybějí dešťové srážky i jiné zdroje sladké vody. Proto odborníci věnují pozornost takzvaným halofytům – rostlinám, jimž zasolená půda a slaná voda nevadí.

Takovou rostlinou je například planá asijská rýže Oryza coarctata, rostoucí v pobřežních oblastech jihovýchodní Asie. Další zkoumanou rostlinou je sukulentní slanorožec Salicornia bigelovii, jehož domovem jsou solné močály na pobřeží Mexika a který nabízí hned několik možností využití. Mohl by například sloužit jako zdroj oleje a krmiva pro zvířata nebo také pro výrobu biouhlí k zachytávání a ukládání CO₂ z ovzduší a zlepšování kvality půdy.

Pšenice pro všechny?

V rámci mezinárodní spolupráce pomáhají olomoučtí badatelé v Saúdské Arábii také s izolací důležitých genů pšenice tvrdé, jejichž znalost umožní vyšlechtit odrůdy přizpůsobené nepříznivým podmínkám tohoto regionu. Pokud se podle Jaroslava Doležela podaří ve výzkumu dědičné informace těchto rostlin uspět, bude to mít velký význam pro celý svět:

„Stále častěji je totiž na pořadu dne otázka, jak uživit rostoucí světovou populaci v době klimatické změny. Právě tady mohou mít nezastupitelné místo rostliny s novými vlastnostmi, při jejichž výzkumu pomáháme,“ uvedl profesor Doležel. Tento odborník z našeho olomouckého pracoviště zároveň koordinuje výzkumný program Strategie AV21 Potraviny pro budoucnost. Olomoučtí vědci patří ve studiu dědičné informace rostlin ke světové špičce.

Z drobných obilek rosičky útlé se získává mouka a připravuje kaše. Foto Institut de recherche pour le développement.

* * *

Olomoucké Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR se zaměřuje na studium struktury a funkce dědičné informace rostlin, především obilovin, banánovníku a trav.

Využívá nejmodernější metody cytogenetiky, molekulární biologie a genomiky a účastní se mezinárodních projektů cílených na čtení dědičné informace významných plodin a na izolaci důležitých genů.

Jde o celosvětově uznávané pracoviště, které vyvinulo unikátní metody a postupy a svými výsledky přispívá ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin s požadovanými vlastnostmi.

* * *

Text Radoslava Kvasničková, editace pro web Jan Kolář