Odolnost společenstev rostlin dokáží podle vědců zvýšit tzv. skákající geny

Pozitivní vliv na společenstva rostlin mají podle vědců takzvané skákající geny, které dokážou zvýšit jejich odolnost vůči konkurenci. Skákající geny jsou parazitická DNA v rostlinách. Přestože na jednotlivou rostlinu mají tyto geny spíše negativní vliv, na úrovni populací rostlin zvyšuje gen jejich produktivitu. Na studium rozmanitosti uvnitř druhů rostlin se zaměřili vědci z Botanického ústavu Akademie věd (BÚ AV ČR), jejich studii publikoval časopis Journal of Ecology.

Takzvané transpozony, tedy skákající geny nebo parazitická DNA, jsou součástí DNA každé rostliny. Běžně jsou rostlinou umlčeny, ale při stresu, jako je například sucho nebo nedostatek živin, se některé z nich mohou uvolnit. Potom se začnou kopírovat a začleňovat do DNA rostliny na různých místech. Při tomto kopírování mohou ovlivnit funkci genů a tím silně ovlivnit vlastnosti i vzhled rostliny.

"Je známo, že transpozony jsou běžnou součástí rostlin se spíše negativním vlivem na jednotlivce. Protože jejich ekologická a evoluční úloha není stále úplně jasná, zajímalo nás, jaký vliv mají transpozony na celou populaci. Zjistili jsme, že jednotlivé rostliny pod vlivem stresu změnily své vlastnosti díky činnosti uvolněných transpozonů, a tím změnily nároky na prostředí a omezené zdroje. Tím se začaly navzájem doplňovat a celá populace ve výsledku fungovala lépe," řekl hlavní autor studie Vít Latzel z Oddělení populační ekologie BÚ AV ČR.

Vědci při výzkumu použili více než 15 000 rostlin huseníčku rolního, u kterých aktivovali specifický skákající gen. Vytvořili tak populace rostlin, které se lišily variabilitou mezi jedinci rostlin z hlediska různých počtů skákajících genů. Tyto populace následně vystavili různým stresovým podmínkám, jako je sucho, přítomnost jiných druhů nebo kombinaci těchto faktorů.

Výsledky pokusu ukázaly, že varianty huseníčku s různým počtem a umístěním skákajících genů v DNA se značně lišily ve velikosti i schopnosti využívat zdroje, jako jsou živiny nebo světlo. "Naše studie je první svého druhu na světě. Věříme, že iniciuje nový směr výzkumu ekologického a evolučního významu transpozonů v rostlinné říši,“ řekl Latzel.

Vědci zaznamenali, že čím více se rostliny v populaci lišily v počtu a umístění transpozonů, tím více se zvyšovala rozmanitost důležitých znaků. Zvyšovala se funkční rozmanitost populace a společenstva se tím stávala produktivnější, dokázala i lépe konkurovat jiným druhům rostlin.

---

reklama

---