i

Aktuální číslo:

2023/1

Téma měsíce:

DNA jako důkaz

Odolná pšenice: houbou proti houbě

 |  13. 7. 2020
 |  Vesmír 99, 379, 2020/7

Při napadení pšenice houbový patogen Fusarium graminearum udeří hned dvakrát. Prvním negativním a okem viditelným důsledkem napadení je svraštění zrn, což výrazně snižuje výnos. Dalším „úderem“ patogenu je produkce mykotoxinů (skupina trichotecenů). Pokud jsou tyto toxiny detekovány v zrnech v nadlimitním množství, jsou semena na vyhození, což významně postihuje výnosy v Evropě, Severní Americe či Číně. Proti Fusarium graminearum nejsou ani fungicidy všelékem, neboť infekce houbovými patogeny probíhá zpravidla za deštivého počasí a postřik fungicidy je nezřídka částečně odplaven deštěm. A to nemluvím o ceně postřiků a jejich možném negativním vlivu na zdraví.

Dosud nejvyšší odolnost vůči Fusarium graminearum vykazují odrůdy vyšlechtěné tak, aby nesly chromozomální část zvanou Fhb1 nalezenou v původní čínské pšenici. Avšak dodnes se přesně nevědělo, jak Fhb1 proti houbě vlastně působí. Nedávno se v „pšeničné trávě“ (Elymus elongatus, známější pod synonymem Thinopyrum elongatum) podařilo najít gen Fhb7, který kóduje enzym glutathion-S-transferázu. Ten se vyznačuje schopností degradovat toxin produkovaný Fusarium graminearum i jiné trichoteceny. Svitla naděje pro vyšlechtění nových rezistentních odrůd.

Gen zřejmě není rostlinného původu, ale s největší pravděpodobností byl do rostliny vnesen symbiotickou houbou Epichloë aotearoae, která svým hostitelům poskytuje vyšší rezistenci vůči patogenům. Inkorporování genu z bakterie do rostliny je jev poměrně běžný, ale přenos z houby do rostliny je spíše arteficiální událostí. Dobrou zprávou je, že vnesení genu Fhb7 do pšenice neovlivnilo její výnos ani růst. Naopak se zatím neví, jaké bude srovnání nově vyšlechtěné odrůdy obsahující Fhb7 s odrůdami již dříve používanými, které chromozomový segment Fhb1 nenesou. Nabízí se i otázka, zda případné vnesení genu Fhb7 do již vyšlechtěných odrůd s Fhb1 odolnost dále zvýší. Objev Fhb7 odstartoval závody o nalezení dalších genů kódujících podobné enzymy v divokých příbuzných pšenice či v symbiotických houbách. Pohání je vyhlídka na jejich následné násobné vnesení do pšenice, které by pomohlo získat vysoce odolné odrůdy. V budoucnosti tedy možná budeme uvnitř pšenice bojovat „houbou proti houbě“.

VŠCHT Wang H. et al.: Science, 2020, DOI: 10.1126/science.aba5435 Stokstad E.: Science, 2020, DOI: 10.1126/science.368.6487.122

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zemědělství, Fyziologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Martin Janda

Ing. Martin Janda, Ph.D., (*1987) vystudoval biochemii na VŠCHT v Praze. V současnosti se na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích zabývá interakcemi mezi rostlinami a mikroorganismy a snaží se ve více či méně příbuzných tématech vzdělávat studenty. Od roku 2022 je předsedou České společnosti experimentální biologie rostlin.
Janda Martin

Doporučujeme

Deset let s CRISPR-Cas9

Deset let s CRISPR-Cas9 audio

Jaroslav Petr  |  31. 1. 2023
V roce 2023 jsme vstoupili do druhé dekády využívání technologie CRISPR-Cas-9, která zahájila revoluci v genovém inženýrství. Co přineslo...
I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

Halina Šimková  |  10. 1. 2023
Genetická příbuznost lidí je předmětem zájmu vědy už po staletí. Od prvních teoretických úvah o mísení krve rodičů přes porozumění základním...
Od mumie k Nobelovi

Od mumie k Nobelovi uzamčeno

Viktor Černý  |  9. 1. 2023
Evoluční genomika vyvinula za posledních několik desetiletí propracované nástroje, pomocí nichž můžeme lépe nahlížet a také přímo datovat...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné