Na poli v Olomouci se bude testovat geneticky upravený ječmen

Dnes se na pokusném poli v Olomouci vysévají dvě nové geneticky upravené linie ječmene vytvořené pomocí molekulárních nůžek CRISPR. Vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR testují linii, u níž úprava jediného genu ovlivňuje, kdy rostlina začne kvést a vytvářet klas. Druhá linie vytváří oddenky a díky schopnosti dlouhodobě růst si vysloužila přezdívku „nesmrtelný ječmen“. Experiment je jedním z prvních svého druhu v českém i evropském rostlinném výzkumu.

Cílem polního pokusu je zjistit, jak se tyto genetické změny projeví v běžném prostředí mimo laboratoř. Získané výsledky pomohou při šlechtění plodin odolnějších vůči měnícímu se klimatu. Testované rostliny vycházejí z modelové odrůdy jarního ječmene Golden Promise a byly upraveny mutací jediného genu VRN1. Změna ovlivňuje reakci rostliny na chlad a načasování kvetení. „Dosud se tyto genetické linie pěstovaly pouze v kontrolovaných podmínkách růstových komor a skleníků, proto je jejich chování na poli zásadní pro ověření efektu úprav. Polní prostředí nelze v laboratoři napodobit,“ vysvětluje Jan Šafář z Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR (ÚEB AV ČR). 

Zkoumání různých strategií růstu

První linie byla upravena tak, aby vědci zjistili vliv genu VRN1 na vývoj klasu. „Načasování kvetení je zásadní nejen pro výnos, ale i pro stabilitu produkce. U jarního ječmene, který je významnou surovinou pro výrobu sladu a piva, hrají roli i podmínky, za nichž porosty vzejdou, v posledních letech je totiž stále častěji ohrožuje rychlý nástup jarního sucha,“ dodává Jan Šafář.

Druhá linie přezdívaná „nesmrtelný ječmen“ vykazuje výrazně neobvyklé chování, které vědci dosud u ječmene nepozorovali. Rostliny nevstupují standardně do fáze kvetení a netvoří semena. Místo toho pokračují v růstu a vytvářejí nové výhony. V laboratorních podmínkách tak dosahují nápadně delší životnosti než běžný ječmen. To podle vědců otevírá možnost budoucího šlechtění obilnin, které by nebylo nutné každoročně znovu vysévat.

Polní pokus se uskuteční na ploše nepřesahující 100 m² a může trvat až deset let. Podléhá přísným pravidlům biologické bezpečnosti včetně izolace porostu, oplocení a dlouhodobého monitoringu vlivu na okolní prostředí.

Význam pro zemědělství a šlechtění

Výzkum přichází v době, kdy se zemědělství potýká s rychlými změnami klimatu. Mírné zimy a jarní sucha narušují přirozené cykly plodin a komplikují stabilní produkci. Výsledky z tohoto polního experimentu mohou šlechtitelům i zemědělcům pomoci vyvíjet odrůdy, které se dokážou s proměnlivým klimatem lépe vyrovnat.

Kontakty:

Ing. Radoslava Kvasničková
oddělení komunikace
Ústav experimentální botaniky Akademie věd ČR
kvasnickova@ueb.cas.cz

RNDr. Jan Šafář, Ph.D.
Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin ÚEB AV ČR
safar@ueb.cas.cz

Výsadba geneticky upraveného ječmene na poli u Olomouce.
FOTO: Archiv ÚEB AV ČR

Přečtěte si také

• Do Akademie věd míří tři ERC granty pro mladé badatelské talenty
• Vědci poprvé zachytili osud mizících chromozomů v buňkách rostlinného embrya
• Pomalý růst pomáhá rostlinám přežít. Strategie od Arktidy po polopouště
• Školy pro nadané, či vybrané? Mezinárodní srovnání
• Stejná genetická diagnóza, různé osudy. Některé mutace způsobují těžší průběh
• Sýčkům se letos nedařilo. Vyvedli o třetinu méně mláďat než loni
• Století rozdělený Bolzanův odkaz bude digitálně dostupný na jednom místě
• Dráždí, nebo nedráždí? Nová technologie z Akademie věd prověří oční kapky
• Antonín Holý 90: vědecký odkaz, který stále mění svět i českou vědu
• Mamutí kosti z Moravy pomáhají řešit desítky let starou otázku