Zatímco pěstitele pšenice u nás asi nejvíce trápí vysoké náklady na pěstování a nízké výkupní ceny to, co trápí pěstitele pšenice v Americe, ale i v globálním měřítku je rez, která byla poprvé popsána v roce 1999 v Ugandě a vědci ji označili jako Ug99, proti níž je jen velmi málo v současnosti pěstovaných odrůd pšenice odolných.
Jak pomoci pšenici
Mezi hlavní úkoly vědeckých týmů patří nalezení genetických základů zranitelnosti severoamerických odrůd pšenice a ječmene rzí Ug99, objevení nových genových zdrojů vedoucích k odolnosti a nalezení molekulárních markerů k urychlení šlechtění odolných odrůd. Spolu s těmito úkoly musí pokračovat vývoj rychlých detekčních metod na sledování výskytu a šíření rzi Ug99.
S těmito úkoly pomohl nový informační systém vyvíjený ve spolupráci Agricultural Research Service (ARS), Bioversity International a Global Crop Diversity Trust pro správu a zpřístupňování obrovského množství informací z genových bank rostlin na celém světě.
Je zcela zřejmé, že v tomto úsilí nemohou být a také nejsou vědci z ARS sami. Spolupracují s výzkumníky z celé země i ze zahraničí, aby nalezli způsob, jak bojovat s tímto nebezpečím vážně ohrožujícím celosvětovou produkci potravin.
Mezinárodní spolupráce
Součástí této mezinárodní spolupráce je například i zasílání vybraných nadějných odrůd pšenice z ARS do Keni na testování jejich odolnosti vůči Ug99. To poskytuje šlechtitelům pšenice ve Spojených státech další možnou výhodu pro ochranu pšenice. Sledování je prováděno v rámci partnerské spolupráce s International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) se základnou v Mexiku.
ARS již vyhodnotil více než 5000 severoamerických linií pšenice pěstovaných v rámci tohoto programu v Africe. Výsledky z let 2005 až 2007 ukázaly, že Ug99 překonala většinu hlavních genů, kterým se dosud věřilo, že mohou pšenici pomoci poskytnout potřebnou odolnost.
ARS proto zkouší objevit nové zdroje genů, které by mohly vést k rezistenci vůči rzím u tří divokých příbuzných pšenice, které by mohly znamenat rychlejší zavedení těchto genů do komerčních odrůd pšenice.
Možné řešení se pomalu začíná rýsovat, díky tomu, že vědci z ARS vytvořili první linie pšenice, které obsahují dva a více genů pro odolnost vůči Ug99. Šlechtitelé pšenice na východě Spojených států budou moci začít používat tyto nové linie, aby vytvořili nové komerční odrůdy s vysokým výnosem a zároveň odolné vůči Ug99.
Pomůže tráva?
Vědci z ARS vytvořili speciální populaci rostlin trávy Brachypodium distachyon (Brachypodium), která přispěje k urychlení pátrání po genech, které by mohly pomoci pšenici a dalším hlavním obilninám odolávat chorobám, a to hlavně jedné z forem rzi stébel nazvané Ug99, která celosvětově ohrožuje osmdesát procent ploch pšenice.
Rostliny, které vyšlechtil David Garvin, genetik z ARS, jsou první rekombinantní inbreední linií (RIL) trávy Brachypodium. Tyto RIL umožní vědcům účinněji zkoumat molekulárně genetický i proteomický základ celého spektra vlastností.
Již dříve Garvin vyvinul několik různých populací oddělující různé geny a znaky, ale tyto populace dovolovaly pouze jednoduchý pohled na genetický základ daného znaku. V nových RIL bude mít veškeré potomstvo každé linie vždy ty stejné geny, takže vědci na celém světě budou moci opakovat své pokusy tak často, jak jen si budou přát.
Garvinovi to zabralo více než tři roky, než vytvořil linie RIL. Výzkum zahrnoval opakované křížení a pěstování celé populace k dospělosti, aby se zafixovala genetická výbava každé rostliny. Ale určitě to stálo za tu námahu a v současnosti má Garvin ještě mnoho dalších RIL linií před dokončením.
Možnost pracovat s velkým počtem rostlin s identickou genetickou výbavou poskytne vědcům příležitost k získání přesných informací o mnoha genech, které řídí konkrétní znaky a vlastnosti. To poskytuje silnou startovní pozici na cestě k identifikaci umístění těchto genů na chromozomech Brachypodia. To může výrazně přispět k rychlejšímu vytvoření nových a odolnějších odrůd pšenice, ale i dalších obilnin.
Čtení genomu pšenice
Autor: Redakce (03.10.2008)
Diskuze:
