Výsledky vedcov by mohli pomôcť pri hľadaní spôsobov, ako zvýšiť odolnosť rastlín v nepriaznivých podmienkach.
Nielen v experimentálnej rastline, ale aj v bežnej repke olejnej vedci našli gény, ktoré jej pomáhajú zvládať stresové faktory v prostredí. Ilustračný obrázok. Zdroj: Wikimedia Commons
Vedcom zo Stredoeurópskeho technologického inštitútu CEITEC Masarykovej univerzity (MUNI) pod vedením Jana Hejátka sa podarilo preukázať, že niektoré procesy, ktoré boli doteraz preukázané pri experimentálnych rastlinách, fungujú aj v bežných plodinách.
Rastlinám pomáhajú vyrovnať sa so stresom v prostredí, ako je chlad alebo presolená pôda. Doteraz boli preukázané len pri arábkovke Thalovej (Arabidopsis thaliana), vedci však zistili, že ich využíva aj taká bežná plodina, akou je repka olejná.
Extrémy počasia trápia aj rastliny
V dnešnom svete zmena klímy predstavuje pre výživu ľudstva čoraz väčšie riziko, lebo aj rastliny sužujú extrémy počasia. Okrem toho na ne vplývajú aj faktory, ako je používanie chemických hnojív, znečistenie pôdy či škodce. Poznanie, ako plodiny pred týmito vplyvmi ochrániť, pravdepodobne bude v budúcnosti pre ľudstvo zásadné.
Vedci preto neúnavne hľadajú spôsoby, ako zvýšiť odolnosť plodín. Silnejšie a prispôsobivejšie rastliny totiž znamenajú spoľahlivejšie zdroje potravín a potenciálne nižšie náklady pre poľnohospodárov aj spotrebiteľov.
Špeciálne gény
Vedci z brnianskeho inštitútu CEITEC skúmali, ako rastliny reagujú na stres spôsobený nízkymi teplotami a zasolenými pôdami. Jadrom ich objavu sú špeciálne gény označované za regulátory odpovede typu A (RRA). Tieto začnú v reakcii na nepriaznivé podmienky veľmi rýchlo produkovať špeciálne proteíny.
Rastlinám tak pomáhajú čeliť výzvam, ako sú nízke teploty alebo zvýšený obsah solí v pôde. Tieto gény, ktoré boli doteraz preukázané pri laboratórnej rastline arábkovke Thalovej, vedci našli aj v spomínanej repke olejnej.
Ako sa rastliny vyrovnávajú s chladom?
Výskum sa zaoberal aj štúdiom ďalšej skupiny génov označovaných za regulátory odpovede typu B, ktoré riadia reakciu rastliny na podnety z okolia. „Spojili sme sily s ďalšími kolegami z CEITEC z výskumnej skupiny francúzskej vedkyne Helene Robertovej Boisivonovej, ktorí dokázali zvládnuť vysoko špecializovaný a náročný proces a pripraviť pre naše experimenty transgénnu repku. Pomocou geneticky modifikovaných rastlín repky sme zistili, že reakciu na chladový stres sprostredkúva z veľkej časti rastlinný hormón zvaný cytokinín,“ uviedla Katrina Leslie Nicolas Malá z výskumnej skupiny Jana Hejátka.
Úloha cytokinínu
Keď je repka olejná vystavená chladovému stresu, cytokiníny aktivujú gény RRB, ktoré zasa zohrávajú kľúčovú úlohu v tom, že spúšťajú gény RRA. Aktivované gény RRA potom pomáhajú rastlinám prispôsobiť sa chladu a pokračovať v raste. Preukázaním tejto súvislosti výskum odhalil, ako sa cytokiníny podieľajú na schopnosti rastlín vyrovnať sa so stresovými podmienkami prostredia.
„Na vedeckých konferenciách často hovoríme o tom, že je potrebné nájsť spôsoby, ako naše laboratórne výsledky využiť v reálnom svete. Považujem preto za obrovský úspech, že sa nám podarilo overiť regulačný mechanizmus opísaný pri arábkovke Thalovej na takej hospodársky významnej plodine, ako je repka olejná,“ dodal Hejátko. Výsledky by mohli pomôcť pri hľadaní spôsobov, ako zvýšiť odolnosť rastlín v nepriaznivých podmienkach.
Zdroj: CEITEC MUNI
(zh)
