Superpšenice vybavená 10 000 let starými geny má nakrmit svět. Obavy z budoucích hladomorů s přibývající lidskou populací a rostoucími náklady na jejich produkci může zažehnat úspěch britských vědců. Podle BBC se jim podařilo vyvinout nový druh pšenice, který má až o 30 procent vyšší produktivitu.

Odborníci z cambridgeského Národního ústavu zemědělské botaniky zkombinovali pravěkého předchůdce pšenice se současnými odrůdami. Výsledná odrůda obilných klasů je mohutnější a také odolnější. K tomu bylo zapotřebí genetické manipulace, která přenesla vybrané sekvence genomu 10 000 let staré rostliny na její moderní verzi. Ovšem superosivo zatím ještě nějaký ten pátek nebude k dostání. Zbývá ještě nejméně pět zkoušek, než novou odrůdu schválí regulační úřady. Britští pěstitelé proto apelují na oficiální místa, aby tento proces urychlila. Pšenice je přitom poměrně významná plodina, protože z ní pochází jedna z každých pěti zkonzumovaných kalorií ve světě.Nárůst produktivity by byl nesmírně významný, protože v posledních pěti letech v této oblasti k žádnému navýšení nedošlo. Letošní úroda navíc vypadá nepříznivě a zřejmě se dotkne i navazující produkce potravin, protože britský výrobce Weetabix kvůli tomu již osekal vlastní sortiment….."

Tolik web Novinky.cz, z pondělí 13. května 2013, 20:31.

Jistě jste tu skvělou zprávu také četli. Možná ihned – nikoliv s málem dvoutýdenním zpožděním jako já. Ba nevěděl bych o ní asi vůbec, nebýt pozorných a hloubavých lidí v mém okolí, v tomto případě našich/mých seniorských studentů U3V, tedy Univerzity třetího věku. Rádi si na mne opakovaně chystají různé novinky a chytáky, často propadám – tak i v tomto případě. Výnos o třicet procent vyšší ? Pšenice z dob staré Mezopotamie ? A ještě klíčivá ? Tak tu mně známá nejbližší genobanka ve VÚRV Ruzyně určitě nemá …A že to superosivo ještě " nějaký pátek nebude k dostání", to jediné znělo věrohodně.

Naštěstí jsem (zase asi jako mnozí z vás) celoživotním obdivovatelem literárních děl typu Jirotkova Saturnina. A často vzpomínám na závěr knížky, v níž je Saturnin získán Dědečkem s cílem založit agenturu pro odhalování a napravování literárních omylů. A tápu-li v otázkách vědeckých, sáhnu do databáze "svých Saturninů".

V případě šlechtění i nejmodernější genomiky pšenice to samozřejmě nemohl být nikdo menší, než přítel (snad jím zůstane i po přečtení tohoto mírně zlehčujícího blogu ) profesor Jaroslav Doležel z olomoucké Palackého univerzity či ÚEB AVČR či "Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Haná" (inu mnohoobročník, jak je to teď vzhledem k týmové povaze špičkové vědy časté).

Jistě o něm mnohé najdete na internetu. Včetně podobenky – a oprávněně namítnete, že se filmovému Saturninovi ani trochu nepodobá. A věřte, povahou také ne, je serióznost sama. Ale když jde o vědeckou, ba i jinou pravdu, tato hanácká agentura funguje spolehlivě, viz citát z následné korespondence s ním :

",…..ta zpráva, původně z www.niab.com je (bohužel jako obvykle) jen mediální humbuk. Neudělali nic jiného, než že vytvořili syntetickou hexaploidní pšenici. Jim podobné byly vytvořeny už mnohem dříve – takže de facto mají "jen" další ze šlechtitelských materiálů, který se možná uplatní. Vyšší výnos nestačí – je také důležitá kvalita a další vlastnosti …"

Pan profesor jistě ví, co říká. Koneckonců na jiném „linku“ se dozvíte o tom, proč vloni právě za "pšeničný molekulární výzkum" získal prestižní Akademickou premii AVČR. A nedávno (6. května) jste jej mohli slyšet na ČR+ Leonardo…

Ale vraťme se zpět k oné superpšenici, formou snad srozumitelnou i laikům.

Rozlousknutí jejího genomu je – celosvětově – pořádný oříšek. Někdy před těmi desíti tisíci lety se současná běžná pšenice setá, hexaploidní (Triticum aestivum – či vulgaris) totiž postupně poskládala ze tří různých předků. Záměrné "lidské" šlechtění v tom asi nehrálo žádnou roli, pravděpodobné spontánní mutace v genomu původních planých trav – diploidních jednozrnných pšenic a mnohoštětu (Aegilops) umožnily jim se zkřížit, za vzniku teď již tetraploidního potomstva. Tedy třebas pšenice dvojzrnky (Triticum dicoccum) či pšenice tvrdé (Triticum durum – to je ta "makaronová". A nedlouho poté – a to už je přímo evoluční záhada – se s tímto tetraploidem ještě jednou spustil další planý druh mnohoštětu, Aegilops tauschii. A k oněm dosavadním dvěma "genomovým dvojicím" AA a BB tak přidala ještě třetí DD. A co bylo klíčové – i tento trihybrid zůstal plodný.

Tyhle základní evoluční kroky pšenice seté už jsou známy pár desítek let. Ale nejméně dvě desítky také trvá snaha nejrůznějších šlechtitelských ústavů světa vytvořit různé "nově syntetické materiály" zejména přikřižováním různých sort/typů/genotypů mnohoštětů. Jak říká profesor Doležel "Ten D pochází z Aegilops tauschii a má nejmenší polymorfismus. Proto je snaha ho vyměnit za "lepší". Ta je samozřejmě motivovaná i tím, že existuje mnoho genotypů Ae. tauschii. Takže se vezme AABB pšenice tvrdá a kříží s DD Ae. tauschii. Získají ABD hybrida, kterého in vitro polyploidizují a získají pšenici AABBDD."

Věcně tedy nelze oné zprávě z NIAB (Národní ústav zemědělské botaniky) v Cambridgi vyčíst nic – jen onu "průlomovost" dotyčného syntetického pšeničného programu v názvu i textu. I sama zpráva se zmiňuje o tom, že srovnatelné programy "syntetického šlechtění pšenice" se v rámci celosvětové organizace CIMMYT, zaměřené na šlechtění pšenice a kukuřice, realizují již více než čtvrt století. Ale nově asi v Británii, za mírného klimatu, při intensivní pěstební technologii. Takže – zajímavý výsledek další přísliby, ale žádná "komerční záruka". A vůbec už ne v časovém horizontu "nejméně pěti zkoušek" jak tvrdí český popularizátor v "novinkách cz".

Ta skutečně převratná strategie se realizuje, možná bohužel, bez obdobného mediálního humbuku. Přílohou k obecným informacím jsem dostal i kontakt na nejnovější, vskutku "světovou" publikaci v prestižním časopise PNAS, tedy "Zprávy/výstupu americké národní akademie věd", na jejímž vzniku se významným způsobem podílel právě olomoucký tým.

Proc.Natl.Acad.Sci. USA 2013 May 7;110(19):7940-5. doi: 10.1073/pnas.1219082110. Epub 2013 Apr 22.

A 4-gigabase physical map unlocks the structure and evolution of the complex genome of Aegilops tauschii, the wheat D-genome progenitor

Ae. tauschii genome circle maps

Obsahuje i obrázek ilustrující "kruhové mapy genomu Aegilops tauschii", včetně jeho podobností/překryvů s genomy Brachypodia (tráva blízká pšenici či ječmenu)rýže a čiroku. Tedy mapy – a zároveň dešifrační klíč funkce jednotlivých důležitých genů. Včetně zcela nových, zodpovědných kupř. za resistenci k různým patogenům. A zároveň klíč ke D-genomu pšenice. Klíč k jejímu budoucímu nikoliv nahodilému či "pravděpodobnostnímu" šlechtění – ať již prostřednictvím nových "zelených" či "nezelených" technologií.

Sensační zprávy jsou jistě průvodkyněmi celé lidské historie. A mají svá oprávnění – když tenkrát náhle v dávném Uru vyrostla pšenka veliká převeliká…

Ale děkujme Bohům i za trvalou existenci Saturninů.

Převzato z blogu Opatrny.bigbloger.lidovky.cz se souhlasem autora