Olomoučtí vědci rozluštili funkci důležitého genu u rostlin, pomůže to při šlechtění
Rostlinní genetici z olomoucké laboratoře Ústavu experimentální botaniky Akademie věd popsali jako první na světě funkci dvou genů huseníčku rolního.
Publikováno: 16.7.2019
Vědci z Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky zkoumali dva sesterské geny v huseníčku rolním. I když oba geny vznikly zdvojením stejného genu před 30 miliony lety, mají odlišnou funkci. Jeden z nich nazývaný NSE4A je schopný opravovat chyby v dědičné informaci, a je tedy nezbytným pro život rostliny.
"Mimořádné je, že se podílí také na vývoji semen, čehož by se v budoucnu dalo využít v praxi, konkrétně při aplikaci nejnovějších biotechnologických metod ve šlechtění," uvedl vedoucí skupiny Aleš Pečinka. Na výzkumu spolupracovali s prestižními zahraničními pracovišti - německým ústavem Maxe Plancka, tokijskou nebo curyšskou univerzitou.
Huseníček rolní se při genetických výzkumech používá jako modelová rostlina, protože má na rostlinu malý počet genů. Přesto jich ale má téměř 30 tisíc, tedy více, než jich má člověk. I když ho genetici používají ve výzkumu už od 40. let minulého století a huseníček byl také v roce 2000 první rostlinou, u které byl přečten celý genom, stále není známá funkce všech genů. Bylo ale šťastnou náhodou, že se v Olomouci zaměřili na gen s tak důležitou funkcí.
"Na začátku kolegové samozřejmě netušili, že právě tento gen bude tak důležitý. Odhalili ale jeho zásadní význam pro stabilitu dědičné informace rostlin a zároveň popsali mechanismy, které bude možné využít ve šlechtění. Nakonec tak může původně necílené studium zajímavého genu přispět ke vzniku nových odrůd plodin s vyššími výnosy," dodal vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel. Práce podle něj také ukazuje, že důležitý je i základní výzkum, který na první pohled nepřinese žádný přímý užitek.
Olomoučtí vědci patří ve výzkumu genomů rostlin ke světové špičce. Loni se významně podíleli na přečtení genomu pšenice. Díky tomu bude možné rychleji šlechtit nové odrůdy s lepšími vlastnostmi. Využití molekulárních metod ve šlechtění je nezbytné, protože klasické metody se už vyčerpaly a lidstvo nadále potřebuje zvyšovat výnosy z polí.
V Ústavu experimentální botaniky plánují s výzkumem huseníčku pokračovat. Stále není přesně známá funkce druhého genu, u kterého zatím jen vyloučili, že by se podílel na opravách dědičné informace. Předpokládají, že souvisí s jejím kopírováním, ale to je ještě nutné potvrdit. Kromě toho se budou i nadále zabývat funkcí celého genového komplexu při vývoji semen a rostlinných pohlavních buněk.