Genetický plán pšenice odhalen, hlavní podíl na tom mají olomoučtí vědci

Mezinárodní konsorcium pro sekvenování genomu pšenice (IWGSC), v němž hraje klíčovou roli i tým vědců vedený Jaroslavem Doleželem z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum, zveřejnilo v prestižním vědeckém časopise Science plán dědičné informace pšenice. Rostlinní biologové a šlechtitelé tak získávají důležitý nástroj pro šlechtění obiloviny, která má důležitou roli ve výživě lidstva.

Vědci sdružení v konsorciu popsali strukturu dědičné informace plodiny a zásadním způsobem přispěli k porozumění evoluce této nejvíce pěstované obiloviny na světě. Podařilo se to díky využití chromozomové strategie, kterou vyvinuli právě olomoučtí badatelé.  

Za pšenici výnosnější a odolnější

„Informace pomohou šlechtitelům k tomu, aby rychleji získávali odolnější odrůdy pšenice s pomocí molekulární biologie a genomiky. Vzhledem k tomu, že obyvatel na planetě přibývá, je nutné zvyšovat světovou produkci potravin. Pšenice bude hrát v tomto ohledu klíčovou roli. Je proto potřeba zvyšovat její výnosy i odolnost vůči chorobám a škůdcům,“ uvedl Doležel. 

Zdůraznil, že pšenice patří spolu s kukuřicí a rýží mezi tři nejvýznamnější plodiny na světě, pěstuje se ale na největší ploše. Je navíc základní potravinou pro zhruba 40 procent světové populace a je pro člověka zdrojem zhruba 20 procent bílkovin rostlinného původu. 

Díky mezinárodní spolupráci vědců již mohou šlechtitelé rychle a přesně zjišťovat polohu genů podmiňujících důležité vlastnosti. „Vývoj molekulárních značek specifických pro určité oblasti dědičné informace, který dříve vyžadoval týdny intenzivní práce, zvládneme během několika hodin. Přiřazení jakékoliv sekvence DNA k určitému chromozomu je teď možné pomocí počítače a je záležitostí několika minut. Vedle urychlení každodenní práce umožňuje nově získaný plán dědičné informace provádět analýzy, které nebyly dříve možné,“ uvedl Jorge Dubcovsky z University of California, Davis.

První chromozom rozluštěn

Časopis Science také publikoval úplnou sekvenci prvního z 21 chromozomů pšenice. I na tomto projektu, vedeném vědci z francouzského Národního ústavu pro zemědělský výzkum, se významně podílel Doleželův tým. Čeští badatelé vypracovali unikátní soubor metod, které umožňují izolaci jednotlivých chromozomů a připravují z nich materiály používané členy konsorcia pro sekvenování. Díky tomu se čeští vědci jako jediní na světě podílejí na čtení všech chromozomů pšenice.

„Obě publikace a mezinárodní ohlas jsou odměnou pro celý tým za mnoho let intenzivní a systematické práce a zároveň motivací pro další práci. V rámci projektu konsorcia odpovídáme za sekvenování tří chromozomů a řadíme se tak mezi špičkové laboratoře USA, Francie, Německa a Japonska. Nové poznatky používáme mimo jiné i při izolaci agronomicky významných genů,“ uvedl Doležel.

IWGSC má přes tisíc členů v 57 zemích světa. Jako mezinárodní organizace bylo založeno v roce 2005 skupinou pěstitelů pšenice, rostlinných biologů a šlechtitelů.