Ke šlechtění nových, odolných plodin s vyšším výnosem by měl napomoci důležitý projekt našeho ústavu a jeho partnerů, který ve výzvě Špičkový výzkum podpořil Operační program Jan Amos Komenský.

Ústav experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB AV ČR) se bude společně s dalším pracovištěm AV ČR a třemi českými univerzitami intenzivně věnovat výzkumu, jehož cílem je získat poznatky nutné pro šlechtění plodin nové generace přizpůsobených změně klimatu a vhodných pro udržitelné zemědělství.

Letošní výzvy Operačního programu Jan Amos Komenský (OP JAK) se účastnilo 74 projektů. Projekt ÚEB AV ČR „Nové poznatky pro plodiny nové generace“ se umístil na pátém místě a v sekci zemědělských věd byl dokonce nejlépe hodnocený.

Podle ředitele ústavu Jana Martince jde o velký úspěch. „Projektu, který řeší naléhavou potřebu nových plodin přizpůsobených změně klimatu, se účastní osm špičkových vědeckých týmů nejen z našeho ústavu, ale i z Biofyzikálního ústavu AV ČR, Univerzity Karlovy, Masarykovy univerzity a Univerzity Palackého. Za významné považuji, že tyto výzkumné skupiny budou moci navzájem úzce spolupracovat, což nepochybně přinese unikátní výsledky a v konečném důsledku umožní pokrok ve šlechtění,“ uvedl Jan Martinec.

Podle Romana Hobzy, vedoucího skupiny z Biofyzikálního ústavu AV ČR, která se bude v projektu zabývat problematikou modifikace genomu, je přínosné být součástí interdisciplinárního týmu. „Věříme, že se nám díky spolupráci s dalšími partnery podaří využít nové biotechnologické metody tak, aby mohly co nejdříve sloužit současnému zemědělství. Bude se jednat zejména o editování dědičné informace, které je základem nových šlechtitelských postupů. Bez cílené modifikace dědičné informace bude téměř nemožné vyšlechtit plodiny s vlastnostmi, které současné odrůdy postrádají,“ dodal.

Odběr nezralých semen z kvetoucích rostlin ječmene

Na pětiletý projekt, který startuje v říjnu, obdrží výzkumné konsorcium 435 milionů korun. Jak zdůraznil hlavní řešitel, rostlinný genetik Jaroslav Doležel z ÚEB AV ČR, ve šlechtění odolných rostlin závodí vědci i šlechtitelé s časem. „Zajištění dostatku potravin pro světovou populaci udržitelným způsobem v době změny klimatu je jednou z největších výzev současnosti. Už nyní zaznamenáváme extrémní výkyvy počasí. Negativní vliv na rostliny se bude postupně zvyšovat, což ohrožuje světovou produkci potravin.“

„Je chvályhodné, že se Evropská unie snaží být progresivní a usiluje o snižování negativního vlivu zemědělství na životní prostředí. Podle neziskového sdružení Euroseeds mohou ale opatření Zelené dohody pro Evropu (European Green Deal) způsobit snížení rostlinné produkce až o 23 procent. Dohoda totiž předpokládá snížení používání chemikálií o 50 procent a hnojiv o 20 procent. Na tyto požadavky je nutné rychle reagovat vyšlechtěním nové generace plodin. Věřím, že k tomu náš projekt významně napomůže,“ vysvětlil olomoucký vědec a vedoucí projektu.

Základním nástrojem analýzy dědičné informace jsou sekvenátory DNA. Výzkumný tým z ÚEB používá mimo jiné i sekvenátor Illumina NovaSeq 6000, který během 48 hodin přečte až šest tisíc miliard písmen dědičného kódu.

Konsorcium bude podle něj zkoumat rostliny, které mají pro Českou republiku zvláštní význam a pro něž jsou k dispozici rozsáhlé genomické zdroje, jako je ječmen (Hordeum vulgare), řepka olejka (Brassica napus) a hrách (Pisum sativum), který dokáže vázat dusík v půdě a je zdrojem bílkovin.

 „Kromě toho se budeme věnovat výzkumu rostlin, které jsou vhodné ke studiu konkrétních procesů důležitých pro šlechtění, jako jsou genomové konflikty, způsob rozmnožování, tolerance vůči stresu a interakce s patogenními půdními houbami. Podle potřeby využijeme ve výzkumu i modelovou rostlinu huseníček rolní (Arabidopsis thaliana),“ doplnil Jaroslav Doležel.

Operační program Jan Amos Komenský vyčlenil na podporu špičkových výzkumných projektů celkem 8 miliard korun. Cílem bylo podpořit excelentní týmy, které zvýší zapojení českých výzkumných organizací do sítí mezinárodní spolupráce a v dlouhodobém horizontu přispějí také k posílení konkurenceschopnosti ČR.

Růstová komora, kterou vědci používají pro pěstování rostlin v přísně kontrolovaných podmínkách. Mohou v ní například měnit délku a intenzitu osvětlení a denní průběh teploty.

* * *

Text: Radoslava Kvasničková, editace pro web Jan Kolář

Foto: ÚEB