Revoluční rychlopěstění rostlin je podle vědců nadějí pro narůstající lidskou populaci

„Lidé by si mohli myslet, no a co, tak necháte pár semínek vyrůst rychleji. Jenže s touto technologií skutečně můžeme vytvořit úplně nové rostliny, které jsou zdravější a lepší, než které vyrostou za standardních podmínek,“ říká Brande Wulff.

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora

Zdroj | John Innes Centre

Experti z Centra Johna Innese (JIC) přichází s novým přístupem rychleného pěstění v době, kdy svět zoufale hledá nové kultivary tradičních plodin: od ječmene přes rýži po kukuřici. Zadání je přitom v teorii jednoduché. Odrůdy křížených plodin musí reagovat na globální trendy, ideálně tedy zvládat výkyvy počasí a snášet sucho, nebo vynikat rezistencí vůči patogenům. Klasická cesta, tedy selekce rostlin s požadovanými vlastnostmi, identifikace konkrétních odpovědných genů a jejich stabilizace u šlechtěnců, je ale časově značně náročná. Vykřesat požadovaný fenotyp může trvat 8-12 let, tedy zhruba stejně dlouho, jako ve farmacii trvá příprava nového medikamentu.

Dejte jim to nejlepší

Brande Wulff (JIC) se s kolegy proto zaměřil na zkrácení procesu růstu tím, že rostlinným křížencům nabídne v laboratorních podmínkách „extrémně vyhovující podmínky“. Dvaadvacet hodin optimálního osvitu, příhodná teplota, ideální proporce živin v umělém substrátu, absence jakéhokoliv stresujícího narušení. Výsledek? Čas mezi zrnkem a „dospělou“ pšenicí zkrátil na osm týdnů. V podmínkách reálného světa přitom trvá ten samý proces zhruba sedm měsíců (záleží na odrůdě, způsobu a lokalitě pěstování). „To neznamená nic menšího, než že jsme nyní schopni vyprodukovat šest generací pšenice ročně,“ říká Wulff. „Dosavadní rychlost šlechtění a hledání nových kultivarů jsme schopni zvýšit třikrát.“

Význam tohoto pokroku je zřejmý. „Globálně čelíme výzvě, jak šlechtit nové odolnější plodiny. Tím, že popoženeme rychlost růstu v laboratoři, jsme schopni získat více generací za kratší dobu. Můžeme rychleji pozorovat výsledky, vytvářet efektivněji nové kombinace genů, hledat ty nejúspěšnější varianty, a nakonec i testovat, jak si vedou v různých podmínkách,“ vysvětluje Wulff. „Lidé by si mohli myslet, no a co, tak necháte pár semínek vyrůst rychleji. Jenže s touto technologií skutečně můžeme vytvořit úplně nové rostliny, které jsou zdravější a lepší, než které vyrostou za standardních podmínek.“

Australští badatelé se nevěnovali pouze na pšenici, dosáhli šestigeneračního cyklu také u ječmene, pšenice durum, ovsa, cizrny a kanoly (odrůda řepky). Rychlost, s jakou se ze semínek stávají dospělé rostliny, znamená také obrovský skok pro celou řadu oborů hospodářské genetiky. „Rychlopěstění je takový základ, který je možné kombinovat s dalšími technologiemi, například CRISPR editací genů,“ říká Lee Hickey, který se na výzkumu nové metody podílel. „Rád bych si představil, že se za deset let ode dneška budu procházet po polích, na kterých porostou rostliny vyvinuté s pomocí této technologie,“ uzavírá Wulff.