Článek
Blíže k této technice má nyní věda díky odborníkům z brněnského výzkumného institutu CEITEC Masarykovy univerzity. Jako první na světě sestavili kompletní genom apomiktické (bezpohlavně se rozmnožující) rostliny rodu Boechera.
Genom umožní podrobněji hledat genetické mechanismy, které za touto neobvyklou formou rozmnožování stojí. K praktickému využití apomixie v zemědělství je však ještě dlouhá cesta.
Země čelí klimatické změně, tedy zhoršujícím se podmínkám pro zajištění dostatku zemědělských plodin pro stále narůstající počet lidí. Vědci proto hledají i neotřelá řešení.
Nejvíce využívané šlechtění má své limity. Jde o dobře známý postup, kdy se zkombinují, tedy spáří, dvě odolné rostliny tak, že výsledkem je jejich superodolný potomek, který například potřebuje méně vody, zajistí větší výnosy a nepotřebuje až tak náročnou péči.
U apomixie je to jiné. Rostlina kopíruje donekonečna sama sebe. Umí to nejen rostliny typu Boechera, ale i část pampelišek, malinovníků, ostružiníků nebo citronovníků.
Neustále zachovávají genetický vzorec své matky
Vyšlechtěné rostliny mohou o své jedinečné vlastnosti přijít, apomixické rostliny ale neustále zachovávají genetický vzorec své matky. Možnost zachovat výhodnou kombinaci vlastností rostlin při rozmnožování semeny je jedním ze svatých grálů rostlinné biologie.
„Přestože apomixii známe více než sto let, stále přesně nevíme, jak funguje na genetické úrovni. Sestavení prvního genomu apomiktické rostliny rodu Boechera nám dává důležitý nástroj, díky kterému můžeme začít hledat odpovědi,“ uvedl za výzkumníky z CEITECu Hassan Tarabai.
Hledání odpovědí komplikuje to, že většina apomiktických rostlin má složité genomy. Výjimkou je rod Boechera. Apomixie se u něj vyskytuje i u diploidních rostlin, které mají dvě sady chromozomů, a tedy jednodušší genetiku než většina ostatních apomiktických rostlin. Díky tomu je rod Boechera vhodným modelem pro studium rozmnožování.
Právě na Boechera se zaměřuje výzkum, který na CEITEC Masarykovy univerzity vede Terezie Mandáková a v jehož rámci se vědcům podařilo jako prvním na světě sestavit kompletní genom apomiktické rostliny tohoto rodu.
Nový genom umožní systematicky hledat geny a změny v genetické výbavě, které mohou s apomixií souviset. „Genom nám ještě neřekne, které geny nebo mechanismy apomixii řídí. Dává nám ale referenční mapu, díky které můžeme začít systematicky porovnávat genetickou výbavu rostlin rozmnožujících se pohlavně a nepohlavně,“ dodala Mandáková.
Studie byla publikována na konci září v prestižním vědeckém časopise Scientific Data.
Proces apomixie, tedy bezpohlavního rozmnožování
