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

• Přijdeme o třepotání motýlích křídel nad rozkvetlou loukou?
• Jarní zásilka plná zdraví. Jak pupeny stromů léčí?
• Nově objevená řasa může pomoci rozlousknout tajemství evoluce rostlin
• Paraziti jsou podle mě nádherné organismy, říká Julius Lukeš
• O myších a lidech. Vědci zjistili souvislosti migračních tras člověka a myši
• Svůj svátek slaví i včely. Jaká je role opylovačů v krajině a co je ohrožuje?
• Evoluce věčně živá. V čem tkví podstata biologické rozmanitosti?
• Pozor na klíšťata v městských parcích, jsou nebezpečná, varují odborníci
• Unikátní rozmnožování skokanů z Moravy potvrdili vědci i u dalšího druhu žáby
• Embrya parazitických ryb hořavek se naučila přemet, který jim umožňuje přežít