Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Saintpaulkové chiméry

 |  11. 10. 2007
 |  Vesmír 86, 620, 2007/10

V prodeji je běžně africká fialka (Saintpaulia) s dvoubarevnými květy (modrý střed, bílé okraje). Tyto rostliny bývají označovány jako chiméry, což chápu tak, že rostlina se skládá ze směsi buněk s odlišnou genetickou výbavou. Jakým postupem se takové rostliny získávají? Při vegetativním množení z listů vyroste vždy rostlina s květy čistě bílými. Ale proč? Gen pro modrou barvu chybí, nebo je potlačen? Divoká rostlina je vždy modrá, tak by modrá měla být asi dominantní.

MUDr. Miloš Paul, Brno, milospaul@atlas.cz

V řecké mytologii byla Chiméra nestvůrnou dcerou stohlavého obra Tyfona a hadí ženy Echidny. Patřila k oblíbeným antickým příšerkám – hlava lva či draka, tělo osla (nebo divoké kozy?), ocas hadí. Tedy stvoření poskládané vlastně z „geneticky rozdílných“ částí několika různých organizmů. Obluda nesympatická, škodlivá, ba člověku nebezpečná, či aspoň matoucí jeho vědomí. Není divu, že se její jméno později přeneslo na vidiny, přeludy, klamné představy.

Co o chimérách víme dnes? K těm živočišným si netroufám zasvěceně se vyjadřovat, netuším jak správně klasifikovat nejrůznější „výrobky“ vznikající pod rukama experimentálních embryologů, kam se přesně řadí organizmy s různě mozaikovitým výskytem genetických vad apod. Zato paryba podtřídy Holocephali, zvaná rovněž chiméra, zřejmě chimérická (poskládaná z geneticky rozdílných částí) nebude.

U rostlin je tomu jinak. V jejich biologii se dokonce oba významy v určité době sešly. Když se totiž před více než půlstoletím zprvu západoevropští, a poté sovětští zahradníci pokoušeli vytvořit nové rostlinné druhy (zvláště okrasné či ovocné dřeviny) roubováním, občas jim opravdu vznikaly „nové genotypy a fenotypy“. Nikoliv však skuteční vegetativní hybridi (k těm dospěla až mnohem později somatická hybridizace pomocí protoplastových kultur in vitro), ale chiméry. Tedy „rostliny složené z pletiv různých individuí“. Různé „burdony“ (podle jejich tvůrce, který se jmenoval John Burdon Sanderson Haldane a zkoumal životaschopnost mezidruhových kříženců), ale také chiméry dále stabilně udržitelné řízkováním, jako jsou například některé čilimníky (Cytisus adami) nebo chiméry vzniklé srůstem hlohu a mišpule (Crataegomespilus).

Rostlinné chiméry však mohou vznikat i bez lidského zásahu – mj. spontánní mutagenezí tělních buněk rostlin. Pokud taková mutace postihne některou z rostlinných „kmenových buněk“ (buněk vzrostných vrcholů či jejich blízkých potomků), pak z oné jediné mutace může dělením vzniknout rozsáhlé potomstvo, tvořící buď celý „výřez“ orgánu, nebo některou z jeho vrstev. A ejhle – část těla rostliny se barvou či tvarem liší od jiné! Spontánní mutageneze není tak řídký jev (vyskytuje se, tuším, jedna mutace na stotisíc dělení) – chimérických rostlin je v přírodě, ve sklenících či v laboratořích poměrně mnoho. A lze je i dobře množit, a tedy udržovat díky tomu, že mnohé mají schopnost množit se vegetativně, klonovat (a nemusí unikátní spojení „několika jedinců v jednom těle“ vystavovat riziku rozpadu při množení generativním). Leč – jak zřejmo z dotazu čtenáře – i k takovým případům (zřejmě) může dojít. Ať nechtěně či záměrně můžeme chiméru touto cestou zase „rozchimérovat“.

Byl to však opravdu případ saintpaulek s původně dvoubarevnými květy?

„Dílčí těla“ rostlinné chiméry jsou od sebe nejčastěji odlišitelná barvou – antokyany ve květech i chlorofyl v listech tvoří skvrny, pruhy, fleky. Každý z nás jistě někdy viděl různě „panašované“ rostliny. Výzkumník má k dispozici i mikroskop a své molekulární techniky a může identifikovat i chiméry okem neviditelné, se sektory odlišnými chromozomálním počtem či jinými znaky.

Biologické názvosloví rozlišuje chiméry sektoriální, periklinální a meriklinální, což znamená, že se „dílčí těla“ v rostlině potkávají buď jako sektory (na příčném řezu stonkem jako výseče z koláče), nebo jako vrstvy (naskládaná mezikruží), popřípadě jako směs obojího. Což má samozřejmě značný vliv i na to, jak stabilní bude daný stav při dalším rozmnožování chimérického jedince.

Pokud vím, při standardním „řízkování“ saintpaulek nejčastěji dostane sousedka od sousedky pár lístků „africké fialky“, ponoří je řapíkem do vody, počká, až lístky zakoření, a vsadí je do země. Někde v oblasti řapíku se posléze založí i nové pupeny, vyroste nová rostlina. Popravdě asi vědci dodnes nevědí, zda a kdy je začátek tvorby nového pupene zaručeně „jednobuněčný“ a kdy se tvoří z více sousedních buněk zároveň. V prvém případě by se rostlina „rozchimérovala“ spolehlivě, v druhém jen tehdy, kdyby buněčný shluk pocházel z jediného „sektoru“ či „vrstvy“. Paradoxně právě fenomén „periklinálního chimérizmu“ využívají vědci ke studiu rozdílné regenerační schopnosti různých „zárodečných vrstev“ rostlinných orgánů. Mám-li rostlinu s chimérickými listy, jejichž vrstvy (pokožka, první vrstva mezofylu a druhá vrstva mezofylu) jsou různě barevné, ale v podmínkách in vitro mi regenerují pouze rostliny určité barvy, pak to vypovídá mj. o různých epigenetických regulacích regenerační schopnosti buněk.

Vraťme se ale od nesrozumitelné teorie k živým, leč nelákavým saintpaulkám pana docenta. Byla, nebo nebyla „rozchimérována“ původní kytka?

Z předchozího textu už asi vyplývá, že odpověď nebude jednoznačná. Vyloučit se to nedá – ale v prvé řadě si uvědomme, že chimérizmus je zřejmě jen tím méně častým důvodem žíhané či flekaté barvy květů různých rostlin. A málokdy asi důvodem „modrého středu a bílého okraje“ korunních plátků. V naprosté většině případů je takový znak standardně dědičný, podložený jedním či více geny, jejichž stav i aktuální exprese podléhají obecným zákonitostem, včetně různých „epigenetických regulací“. Či prostě „pozičních efektů“, sdělujících okrajovým buňkám, aby tvořily málo anthokyanů? Nebo jsou to prostě průvodní jevy individuálního stárnutí? Nadto – nejen „saintpaulkáři“, ale i jiní amatérští či profesionální zahradníci znají fenomén „vyhasínání určité vlohy“ třebas nevhodným pěstováním, teplotním šokem, osvětlením, zálivkou… Stačí si jen promluvit s některým ze specialistů, či alespoň prolistovat nyní již četné webové stránky ať už firem, nebo amatérských nadšenců.

Odpověď na otázku je tedy mírně chimérická: ano i ne, mohlo i nemuselo dojít k rozchimérování původní „flekatky“. A jen přesná specifikace výchozí odrůdy a pár přesně definovaných pokusů by mohly podat odpověď jednoznačnější.=

Viktor Žárský


Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Botanika

O autorovi

Zdeněk Opatrný

Prof. RNDr. Zdeněk Opatrný, CSc., (*1941) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Na této fakultě se zabývá zejména buněčnou biologií, patří k zakladatelům rostlinných biotechnologií v ČR.
Opatrný Zdeněk

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné