„Pšenice patří mezi nejzákladnější zemědělské plodiny, živí lidstvo. Pěstuje se na největší ploše obdělávané plochy, poskytuje více než pětinu kalorií a bílkovin, v některých zemích to může být až polovina. Její role při výživě lidstva je nezastupitelná. Počet lidí na zeměkouli však přibývá a blíží se okamžik, kdy pšenice nebude stačit,” vysvětlil Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd.

Přečtení dědičné informace pšenice seté dlouho nešlo kvůli její enormní velikosti. Genom pšenice má téměř 17 miliard písmen dědičného kódu, její dědičná informace je pětkrát větší než člověka.

Pracoviště ústavu je partnerem olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum, které na studii rovněž pracovalo.

Přizpůsobit se klimatu

Podle Doležela je třeba šlechtit ještě výnosnější odrůdy, které se budou umět přizpůsobit současnému klimatu.

„Šlechtění klasickými technikami už musí být doplněno novými moderními technikami, které však můžeme uplatnit pouze tehdy, pokud máme dědičné informace. A to se nyní stalo,” řekl Doležel.

Vedoucí aplikační laboratoře Jaroslav Doležel při jejím slavnostním otevření

Jaroslav Doležel

FOTO: Ústav experimentální botaniky AV ČR

Přečtení dědičné informace pšenice seté bylo dlouho nemožné kvůli její enormní velikosti. Genom pšenice má podle vědců téměř 17 miliard písmen dědičného kódu, dědičná informace pšenice je pětkrát větší než člověka. Skládá se totiž ze tří podobných subgenomů a většinu genomu tvoří mnohokrát se opakující úseky DNA.

Vědci ze 73 vědeckých pracovišť tak museli dědičnou informaci číst po malých úsecích, což ztěžovalo její správné sestavení.

Velká úloha olomouckého pracoviště

Pracoviště v Olomouci hrálo v mezinárodním projektu klíčovou roli. Zdejší vědci byli na počátku třídění chromozomů, vyvinuli metodu třídění pomocí průtokové cytometrie, která umožnila rozdělit velkou a složitou dědičnou informaci na menší části – chromozomy, což zjednodušilo čtení DNA a pořádání přečtených úseků.

Olomoucká laboratoř tak dodávala DNA jednotlivých chromozomů spolupracujícím laboratořím v různých částech světa. „Domnívám se, že práce aspiruje na nejdůležitější výsledek v rostlinné biologii toho roku,” podotkl ředitel Ústavu experimentální botaniky Akademie věd Martin Vágner.

Díky podrobné znalosti dědičné informace pšenice mohou nyní šlechtitelé rychleji identifikovat geny odpovídající za výnos, kvalitu zrna, odolnost vůči chorobám a škůdcům a geny umožňující lépe překonávat sucho.

Tento výsledek bude mít velký význam při využívání nových metod genetických modifikací, doplnili výzkumníci. Získáním referenční částí genomu pšenice se jim otvírá i možnost objasnění funkcí jednotlivých částí dědičné informace a vliv na růst a vývoj této plodiny.

Tento průlomový skok byl nyní publikován i v prestižním vědeckém časopise Science.