Snášet sucho

Politici, ekonomové a klimatologové (včetně těch rychlokvašených) se mohou na opakovaných konferencích a v tisku donekonečna bavit, zda za změny v klimatu mohou lidé, a když ano, zda hlavně auta, elektrárny nebo lidmi chované krávy. Zemědělce zajímá, jak změny klimatu přežít, ať za ně může Zeus nebo Poseidon. Nejhůře dopadají změny na Afriku, kde se vědci (např. v Keni) snaží nějak pomoci. Ani Asie a Jižní Amerika nejsou mimo, neboť dokonce i známý odpůrce kapitalismu prezident Bolivie Evor Morales k obraně před klimatickými změnami souhlasí s pěstováním GM plodin.

Z jihu Evropy táhne strach ze sucha; podobně ho cítí u protinožců v Austrálii a mají tam i podobné problémy: tuhé regulace a odpor proti transgenním plodinám, vandalské akce „aktivistů" a bezmocnost vědců. Odhaduje se, že 70-80% nákladů vyvolaných klimatickými změnami ponesou rozvojové země. Jde především o zvýšení teplot a změnu vodního režimu. Kromě vysokých teplot převažuje riziko sucha, ale přicházejí i kalamitní srážky vyvolávající zatopení polí, sesuvy půdy a erozi. Pochopitelně přímořské nížiny a delty budou postiženy stoupnutím mořské hladiny.

Zemědělci se obracejí na vědce, aby s tím něco udělali. Jenže ubránit rostlinu suchu je mnohem složitější nežli ji ubránit hmyzím okusovačům nebo herbicidům. Tam stačí přidat jeden či dva geny, ale snášení sucha je závislé na funkci mnoha genů. Proto je k tomuto účelu vhodnější získávání mutantů umělou mutagenesí, nejčastěji ozářením. To způsobuje několik poškození DNA najednou a je určitá pravděpodobnost, že se zasáhne a změní právě ty geny, které jsou důležité pro suchovzdornost.

Jako historicky úspěšný příklad si můžeme uvést rýži (http://mvgs.iaea.org/Show.aspx?id=1022). Suchá semena byla ozářena x-paprsky dávkou 300 Gy. Selekcí vzniklých mutant se vyšlechtila linie CNM6, která byla schválena pro pěstování už v roce 1980. Kromě suchovzdornosti má kratší stéblo (85 cm), bohatě odnožuje, tvoří delší zrna, má kratší vegetační dobu a o 10% vyšší výnos. Pěstuje se v západním Bengálsku.
V minulém roce Mezinárodní atomová agentura (IAEA) zahájila nový projekt Climate Proofing of Food Crops: Genetic Improvement for Adaptation to High Temperatures in Drought Prone Areas and Beyond, který se soustřeďuje na rýži a boby. V přirozených a mutovaných odrůdách se bude zjišťovat, které geny ovlivňují toleranci k vysokým teplotám. Paralelně se studují metabolické dráhy z tohoto hlediska významné. Projektu se zúčastní 11 zemí, mj. Čína, Indie, Mexiko, Filipíny, Japonsko, Španělsko, Anglie a další.

Rozsáhlý výzkum běží též v Brazílii. Centro de Energia Nuclear na Agricultura‟ (CENA) (Plant Mutation Reports, Vol. 2, No. 3, April 2011) používá k umělé mutagenesi dva zdroje 60Co (instalované 1968) a některé chemické mutageny, jako MMS (methyl methan sulfonát), EMS (ethyl methan sulfonát), EI (ethylenimin), DES (diethyl sulfát) a SA (azid sodný). Objektem ozařování byla semena tabáku, rýže, kukuřice, bobů, pšenice a sóji. Na klíčící semena nebo embrya působily chemické mutageny.

Radiace poškozuje DNA, čímž vyvolává mutace, ale také další odchylky snižující přežití. Pokud se radikály omezují např. SH skupinami, zvýší se tím přežití i frekvence mutací a rozšíří jejich spektrum. Proto byla rýže uchovávána před ozáření v milimolárním roztoku cysteinu po různě dlouhou dobu. Semena pak byla ozářena a poté na ně působeno chemickými mutageny. Sledovaly se mutace chlorofylu. Popsaná kombinace zvýšila jejich frekvenci i spektrum. Nejvíce mutací však vyvolal azid sodný.

Uvedené jsou pouze ilustrační příklady, protože celosvětově je umělá mutagenese velmi hojná. Má to dva důvody: jednak metoda je levná (náš doc. Bouma ozařoval rentgenem u přítele zubaře) a IAEA zřizuje kobaltové zdroje v mnoha zemích. Druhým důvodem je štěstí, které má mutagenese, neboť není postižena morem úředních zákonných regulací jako trangenese. Zatímco Evropa dusí svými regulacemi transgenesi v rozvojových zemích, mutagenesi podporuje, organizuje školení, financuje projekty a snaží se o co největší rozšíření v třetím světě. Kéž by podobnou cestu nastoupila i v biotechnologii.

Autor: prof. Jaroslav Drobník

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Obrazové přílohy:

http://www.sxc.hu