Hlavní strana Novinky z českých biotechnologií Bobt – gen, který „kastruje“ rostliny?

Bobt – gen, který „kastruje“ rostliny?

Datum: 19.3.2012

Tým českých, amerických a německých vědců našel gen, který zřejmě brání tvorbě pylu u luční byliny silenky obecné. Výsledky pomohou objasnit evoluci pohlavnosti u rostlin. Navíc jsou zajímavé pro zemědělství, protože při výrobě osiva se často využívají geny se stejnou funkcí. Na objevu, jenž byl koncem února zveřejněn v mezinárodním odborném časopisu PLoS ONE, se podíleli vědci z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) Akademie věd České republiky. Nalezený gen badatelé pojmenovali bobt.

Mnoho rostlin má oboupohlavné květy, v nichž jsou společně samčí i samičí pohlavní orgány (tyčinky a pestíky). U některých druhů však najdeme jedince s oboupohlavnými květy a jedince čistě samičí. S malou nadsázkou lze říci, že takové samičí rostliny jsou kastrované. Ve vnitrobuněčných útvarech zvaných mitochondrie mají speciální geny. Ty způsobují pylovou sterilitu, tedy neschopnost tvořit pyl. Vhodnou pokusnou rostlinou ke studiu pylové sterility je běžná luční bylina - silenka obecná. U ní však až dosud geny s takovou funkcí nebyly identifikovány. Výzkum těchto genů je náročný, neboť jsou velmi proměnlivé. Mají však značný praktický význam. Využívají se totiž pro přípravu kvalitního osiva řady plodin.

Práce přinesla zajímavá zjištění o evoluci genů v mitochondriích. „Náš gen bobt je takzvaně chimérický - vznikl spojením částí již existujících genů. Navíc jsme našli dvě jeho varianty, jednu u rostlin z jihu USA, druhou u silenek ze Sibiře. Je možné, že obě varianty se vyvinuly z jednoho společného genového předka," říká doktorka Helena Štorchová z ÚEB AV ČR. Poznatky získané u silenky rovněž pomohou pochopit vznik genů pro pylovou sterilitu u zemědělských plodin.

Proč je vlastně za jistých okolností dobré nemít pyl? Rostliny s oboupohlavnými květy se mohou opylit vlastním pylem, což je poněkud riskantní. Hrozí, že se u potomstva budou hromadit škodlivé geny a sníží se jeho životaschopnost. Nastávají zde totiž stejné problémy jako při příbuzenském křížení živočichů či lidí. Například u rodin, kde dochází k opakovaným pokrevním sňatkům, se často objevují jinak vzácné dědičné choroby. Rostlinné druhy s oboupohlavnými a samičími jedinci jsou proto ve výhodě. „Samičky" může opylit výhradně jiný jedinec, takže potomstvo je kvalitnější.

Pylová sterilita rovněž usnadňuje křížení odrůd u plodin. Díky ní není nutné ručně odstraňovat tyčinky z květů, které mají být kontrolovaně opyleny. Lze tedy poměrně jednoduše získat velké množství kříženců. Kříženci mají často vyšší výnos než jejich rodičovské odrůdy. Proto se tento systém používá při výrobě osiva, např. kukuřice, rýže, bavlníku a řady druhů zeleniny.

Připravily: Ústav experimentální botaniky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.