VYBERTE SI REGION

Šéf Centra pro zemědělský výzkum: Pěstovat rostliny kvůli biopalivům je zločin

Olomouc – Za nějakých třicet let by měly na Zemi žít asi o dvě miliardy lidí víc než dnes. A takovou masu bude také nutné nakrmit. Vědci z Olomouce vědí, jak na to. Vždyť profesor Jaroslav Doležel, vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum a vedoucí olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR, má před očima chromozomy jedné z nejklíčovějších plodin, které má lidstvo k dispozici – pšenice seté. Na rozluštění jejího genomu se profesorův tým podílel a díky němu dostanou lidé odolnější rostlinu, která bude lépe čelit klimatickým změnám a škůdcům.

23.4.2016 55
SDÍLEJ:

Vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum profesor Jaroslav Doležel.Foto: Deník/Jiří Kopáč

Odkud vlastně pochází pšenice setá? Kam sahá její rodokmen?
Rodokmen pšenice je nesmírně zajímavý. Postupně se totiž zkřížily tři druhy planých trav, o kterých bychom určitě neuvažovali, že někdy budou živit lidstvo. Začalo to někdy před půl milionem roků, v oblasti úrodného půlměsíce (dnešní Turecko, Egypt, Sýrie, Irák, Írán a Izrael, pozn. aut.), kde se zkřížily dva druhy, čímž se příroda postarala o vznik hybridu. Ten si ponechal celou dědičnou informaci jedné trávy a celou dědičnou informaci druhé trávy, tedy genetickou informaci obou rodičů.

Zatímco lidské mimino dostane polovinu genetické výbavy od matky a druhou půlku od otce, tato pšenice převzala komplet celou?
Ano, tento hybrid měl dvakrát větší genetickou informaci než každý z jeho rodičů. Tak vznikl předek pšenice tvrdé. S tímto ještě neměli lidé nic společného. Tehdy tady ani nebyli. Až později si tohoto druhu všiml člověk.

V době, kdy začalo vznikat zemědělství?
Bavíme se o období neolitické revoluce. Když lidé posbírali zrníčka, poznali, že se jimi dá celkem dobře živit. Na louce si pak vybírali větší klasy a větší zrníčka, která se vysypala někde u jejich obydlí, kde toto primitivní obilí začalo růst. V té době, hovoříme o době před 10 tisíci lety, došlo k dalšímu křížení. Tato planá pšenice – dnes víme, že šlo o předka pšenice tvrdé – se zkřížila s další planou trávou a vznikl potomek, který si opět nechal veškerou dědičnou informaci, takže měl třikrát větší dědičnou informaci, než kterýkoliv z jeho rodičů. A ten potomek byl předchůdcem naší pšenice seté.

Bavíme se o době před 10 tisíci lety. Pšenice setá je tedy evolučně poměrně mladý druh. Je to pro genetiky výhoda?
Ano, deset tisíc let není v evoluci nic. To je také důvod, proč všechny kopie dědičné informace jejich rodičů vidíme odděleně. Přesně víme, které části dědičné informace pochází z kterého druhu plané trávy. Mnoho jiných druhů rostlin je evolučně starých a za tu dobu u nich došlo k velkým přestavbám dědičné informace.

Díváte se do minulosti pšenice, abyste mohli ovlivnit budoucnost?
V případě analýzy dědičné informace jdou dopady oběma směry. Zpět i do budoucna. Tím, že čteme dědičnou informaci, můžeme poskytovat důležité informace pro šlechtitele. Můžeme jim říct: v této linii a v této odrůdě jsou určité znaky pro určité vlastnosti.

Genom člověka je v porovnání s pšeničným podstatně jednodušší. Nejen počtem chromozomů.
Velký problém je, že v genomu pšenice je všechno třikrát. Další problém je velikost. Při křížení se předávaly kompletní dědičné informace rodičů a genom pšenice se zvětšoval a je obrovský.

V porovnání s lidským?
Zhruba šestkrát větší. Člověk má asi tři miliardy písmen dědičného kódu a pšenice 17 miliard písmen dědičného kódu. To je značný rozdíl.

Vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum profesor Jaroslav Doležel.

Podíleli jste se na rozluštění genetického kódu pšenice. Co vlastně šlechtitelům dáváte do rukou a čeho mohou díky vašemu výzkumu docílit?
Někteří šlechtitelé to neradi slyší, ale jejich metody začínají narážet na limity. Chceme stále větší výnosy a potřebujeme rychleji reagovat na změny klimatu, což znamená urychlit šlechtění. Víme, že to jde využitím molekulárních technik umožňujících nahlédnout do dědičné informace jednotlivých rostlin a zjednodušeně říct, že tato rostlinka bude odolná proti suchu a tato proti nějaké chorobě. Šlechtitel tak díky těmto moderním metodám může zahodit tisíce rostlinek, protože ví, že to nejsou ty, které potřebuje, a vezme si těch pár, s nimiž bude dál pracovat. Aniž by musel čekat na sklizeň, bude vědět, že rostlina vypěstovaná z tohoto semínka bude mít tyto vlastnosti. V principu je to podobné jako u člověka: když si nechám udělat analýzu DNA, mohu zjistit, jestli mám vlohy pro nějakou chorobu. I když tak jednoduché to samozřejmě není.

Na čem nyní pracujete? Myslím u pšenice seté.
Studujeme dědičné informace planých příbuzných druhů. Čtení genomu pšenice je v podstatě ukončeno, je otázkou roku či dvou, než se to všechno dá dohromady 
a publikuje.

Proč plané druhy?
Jsou v nich ukryté poklady. Tam budeme chodit pro geny, které už pšenice nemá. Když bude potřeba šlechtit pšenici na sucho, výnos, tak pokud už šlechtěná pšenice nemá tyto geny, nic s tím neuděláme, musí přijít zásah zvenčí. Nabízí se plané druhy, křížení s planými druhy či geneticky modifikovaných organizmů (GMO). My se zabýváme planými druhy. Spolupracujeme například s kolegy z Číny, kteří mají spoustu linií, do nichž přenesli část dědičné informace z planých druhů trav. My jim pomáháme se čtením dědičné informace planých druhů.

V laboratoři se GMO tolik nevěnujete, nicméně v České republice panuje nedůvěra ke geneticky modifikovaným organizmům a zemědělci mají k jejich pěstování velmi složitou cestu. Jaký je váš pohled na přenesení genu z rostliny do jiného rostlinného druhu?
Do rostlin se nic nevkládá uměle, ale pouze za asistence člověka. Metodu vkládání dědičné informace totiž nevytvořil člověk, ale příroda sama. Člověk jen využívá bakterii, která umí vnést část své dědičné informace do rostliny. Jediné, co člověk udělal je, že si bakterii ochočil a trošičku upravil a pomocí ní vloží do rostliny informaci, kterou chce.

Nic marťanského, ale jakési urychlení evoluce, aby pokračoval organizmus s nejvýhodnějšími vlastnostmi?
Děje se to, co příroda běžně dělá, takzvaný horizontální přenos dědičné informace je v evoluci úplně běžný. Když vnášíme nějaký gen, naprosto přesně víme, jaký je to gen, a ve kterém místě dědičné informace je. Můžeme naprosto exaktně testovat jeho efekt. Všechny práce, které takzvaně ukázaly škodlivost GMO, byly podvody a falzifikáty. Vědci je smetli. Neexistuje jediná věrohodná vědecká práce, která by dokazovala, že GMO je škodlivé a stejně tak není jediný případ, kdy by někdo onemocněl po konzumaci potraviny vyrobené z GMO plodiny.

Máte za sebou práci na čtení genetické informace pšenice pro to, aby plodina mohla vyživovat lidstvo na Zemi i za třicet let, kdy nás bude přes devět miliard. Přitom na nejúrodnější půdě v Česku se pěstuje kukuřice do bioplynek a řepka do bionafty. Nemrzí vás takový přístup?
Je to důkazem toho, jak škodlivé jsou dotace. Všichni dobře víme, že biopaliva jsou nesmysl, akorát ničíme krajinu a zneužíváme půdu, která je nesmírně vzácná. My na ní pěstujeme něco, abychom to spálili? Jaká je vůbec výhodnost? Jaký je čistý energetický přínos? Z mého pohledu je to zločin!

Vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum profesor Jaroslav Doležel.

Zajímalo by mě, jestli máte raději pšenici, nebo banány? Nezůstává váš úspěch s banánovníkem, u něhož jste jako první určili, jak velká je jeho dědičná informace, zcela ve stínu pšenice?
Na čtení dědičné informace banánovníku jsme se také podíleli. Genom banánovníku byl ale přečten o něco dříve. Banánovník je sice větší rostlina než pšenice, ale jeho dědičná informace je asi 30krát menší.

Takže se s banánovníkem pracovalo lépe?
Ani náhodou! Z hlediska našeho výzkumu se na něm dělá všechno hůře. Čistou dědičnou informaci banánovníku je velmi těžké vyizolovat. Problém je pěstování, křížení, šlechtění. Ale to mě na banánovníku baví.

Je to nádherná rostlina…
Když k tomu přidáme význam plodiny v oblastech, kde slouží jako základní potravina… To, co se pěstuje na export, je totiž jen asi deset procent světové produkce. Většina toho, se vypěstuje, se sní v místě produkce. Například v Ugandě je spotřeba banánů na hlavu větší, než spotřeba brambor na hlavu v České republice. Jde o zásadní plodinu pro výživu tamních obyvatel.

K výzkumu banánovníku jste se dostal ještě v době, kdy se v Československu stály fronty na banány…
V 80. letech. Do Olomouce za mnou přijel kolega, který pracoval v laboratoři Organizace pro výživu a zemědělství, a prohlásil, že banánovník snad ani nemá dědičnou informaci. Nedařila se jim totiž její izolace. Usmál jsem se, že jistě tam nějaká bude. Slíbil jsem, že když mi doveze kousek listu, zjistím mu ji. Další týden přijel i s listem. Zavřel jsem se do laboratoře a za půl hodiny jsem mu oznámil, že banánovník má asi 1,2 pikogramů DNA v každém buněčném jádře. Byli jsme v Olomouci první, kteří určili velikost dědičné informace banánovníku. Stali jsme se známými, dostal jsem se na dva měsíce do Ghany. V té době to byl sen. No a když jsem na místě viděl, jaký má banánovník význam pro obživu místních obyvatel a jaké jsou potíže s jeho šlechtěním, jak trpí chorobami, uneslo mě to. S kolegy z mnoha afrických zemí jsme v kontaktu dodnes.

V čem přesně je problém banánovníku?
Potíž je v tom, že všechny pěstované odrůdy jsou klony. Všechny rostliny na plantáži jsou geneticky stejné. Pokud se k nim dostane choroba, velmi rychle se rozšíří.

Co je tzv. panamská choroba? Je banánovník před vymřením?
Odrůdu Cavendish ničí houba Fusarium. Když napadne plantáž, rostliny uschnou a houba zůstává v půdě desítky let. Šíří se v Asii, odkud se již dostala do Afriky. Katastrofický scénář je takový, že se houba dostane i do Jižní Ameriky. To bude konec. Ne konec banánů, ale konec toho, co kupujeme v obchodech. Tady se opět ukazuje, jak je důležité studium dědičné informace a následné šlechtění na rezistenci. A na tom se samozřejmě pracuje.

Prof. Ing. Jaroslav Doležel, DrSc.

* Narodil se v roce 1954.
* Je vedoucí výzkumný pracovník a vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum.
* Od roku 1983 je zaměstnán v Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR.
* Ve své práci se zaměřuje na studium dědičné informace rostlin, její strukturu a změny, které doprovázely evoluci rostlin a vznik nových druhů.
* Se svým týmem vypracoval nové metody, které usnadňují analýzu složitých genomů.
* Jeho práce byly dosud citovány více než 4800krát.

Autor: Daniela Tauberová

23.4.2016 VSTUP DO DISKUSE 55
SDÍLEJ:

Vojenský historický ústav má nově opravenou stíhačku MiG-15

Praha - Vojenský historický ústav (VHÚ) bude moct vystavit nově opravený stíhací bombardér MiG-15. V uplynulých pěti měsících ho zrekonstruovali pracovníci Vojenského technického ústavu (VTÚ). Představitelé VTÚ, VHÚ a ministerstva obrany ve čtvrtek opravený stroj na vojenské základně ve Kbelích představili novinářům.

Rakušan: Hnutí STAN je připraveno soudit se o mandát Drábové

Praha - Hnutí STAN je podle středočeského lídra Víta Rakušana připraveno soudit se o mandát krajské zastupitelky Dany Drábové, pokud by ho někdo napadl. Drábová je totiž předsedkyní Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB), ačkoli podle ministerstva vnitra mohou být zastupiteli jen řadoví státní zaměstnanci. STAN tvrdí, že souběh funkcí je podle zákona možný. I kdyby hnutí u soudu neuspělo, výsledkem bude alespoň precedentní rozhodnutí, které vyjasní současný stav, řekl dnes Rakušan novinářům.

Hasiči přejeli hocha, chvátali k požáru. Policie: Nešťastná náhoda

Krucemburk – Havlíčkobrodští kriminalisté uzavřeli vyšetřování nehody z letošního června, při níž hasiči na závodech dračích lodí v Krucemburku na Havlíčkobrodsku přejeli desetiletého chlapce.

Copyright © VLTAVA LABE MEDIA a.s., 2005 - 2016, všechna práva vyhrazena.
Používáme informační servis ČTK. Kontakt na redakci.
Publikování nebo šíření obsahu Denik.cz je bez písemného souhlasu
VLTAVA LABE MEDIA a.s., zakázáno.
Marketingové podmínky. Cookies