Velikost genomu ovlivňuje invazivnost rostlin

Vědci z Botanického ústavu AV ČR zjistili, že velikost genomu je jednou z klíčových vlastností ovlivňujících invazivnost rostlin. Laicky řečeno: čím menší genom, tím invazivnější rostlina. „Pro náš modelový druh, kterým je rákos obecný, jsou výsledky velmi jednoznačné,” řekl vedoucí výzkumného týmu Petr Pyšek. Výsledky výzkumu publikoval prestižní časopis Ecology. 

Modelový příklad: rákos

Ve spolupráci se zahraničními partnery z USA a Dánska provedli vědci stanovení velikosti genomu několika set populací rákosu Phragmites australis z celého světa pomocí průtokové cytometrie v laboratoři předčasně zesnulého průkopníka této metody Jana Sudy. Zhruba stovku z nich poté pěstovali ve standardních podmínkách na experimentální zahradě. V průběhu pokusu měřili rychlost růstu a širokou škálu dalších ekologických a fyziologických vlastností zkoumaných rostlin, včetně odolnosti proti herbivorii. Pokus byl založen tak, aby bylo možné porovnat severoamerické populace rákosu, které byly před více než 150 lety zavlečeny na tento kontinent z Evropy a dnes jsou zde invazní, s populacemi, které jsou v Severní Americe původní a invazní populace je vytlačují. 

Ukázalo se, že pro invazní rostliny je typický malý genom, který je spojen s vlastnostmi podporujícími invazní chování. „Teoretické vysvětlení souvisí s generační dobou, buňky s malým obsahem DNA se rychleji replikují, což vede k rychlejšímu růstu,” vysvětluje Laura Meyerson z University of Rhode Island, která na výzkumu spolupracovala. To souvisí s tím, že rostliny s velkým genomem mají omezenou schopnost růst v extrémních podmínkách, jako jsou v případě rákosu třeba oblasti s nedostatkem srážek nebo vysokou salinitou, kde je výhodné rozmnožit se co nejrychleji. 

Zjištění mezinárodního týmu lze využít nejen k monitorování, ale i rychlé identifikaci potenciálně invazních populací. Pokud budoucí výzkum prokáže platnost výsledků pro jiné druhy rostlin, bylo by možné využít metodu například při rozhodování o tom, zda povolit import určitých populací na základě jejich invazního potenciálu.

Připravil: Botanický ústav AV ČR ve spolupráci s Odborem mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: Botanický ústav AV ČR

Přečtěte si také

• Až na vrcholky hor šplhají hlodavci, nově popsaní díky biologům AV ČR
• Netopýrů v přírodě díky jejich důsledné ochraně přibývá
• Čeští mikrobiologové sestavili atlas rozšíření hub
• Půda je životadárná a mocná, ale ohrožená
• Biologové objevili v Etiopii nový arenavirus
• PODCAST: Půda a dobrodružství světa žížal
• Kopřiva není jen plevel. Záhady jejího šíření zajímají botaniky
• Pozdní jarní mrazy jsou postrachem lesů, dokládá výzkum
• PODCAST: Katastrofální sucho a vinohrady na Vysočině
• Koupací sezóna začala. Vědci radí, na co si dát u vody pozor