Aktuální číslo:

2025/7

Téma měsíce:

Umění

Obálka čísla

Chloroplasty a heteróza u rostlin

 |  31. 1. 2022
 |  Vesmír 101, 77, 2022/2

Heteróza je dávno známa šlechtitelům. Kříženci (hybridi) vyšlechtěných (inbredních) odrůd zpravidla dosahují ve znacích důležitých pro pěstitele vyšších hodnot než obě odrůdy rodičovské – jsou třeba větší nebo mají vyšší obsah cukrů. Fyziologická podstata heterózy však není zdaleka objasněna.

Jednou z nejdůležitějších polních plodin na Zemi je kukuřice. Kvůli výnosům je významná její výška. Který znak u semenáčků by umožnil kvantitativně odhadnout u dospělých hybridů právě heterózu ve velikosti? Ukazuje se, že výška rostliny výrazně pozitivně koreluje s množstvím proteinů jejích chloroplastových ribozomů. Na nich se tvoří část chloroplastových proteinů, ostatní jsou do chloroplastů transportovány z buněčné cytoplazmy. Taková korelace však nebyla nalezena pro množství transkriptů DNA kódujících tyto proteiny – posttranskripční mechanismy zřejmě selektivně regulují množství syntetizovaných proteinů u inbredních a hybridních rostlin.

Při zvýšeném množství chloroplastových ribozomálních proteinů se v rostlinách kukuřice sníží tvorba enzymů biosyntézy etylénu, stresového rostlinného hormonu. Mutace genů pro tyto enzymy způsobuje, že se proteom inbredních rostlin kukuřice podobá hybridnímu. Kukuřice je jednoděložná rostlina s fotosyntézou C4 (Vesmír 91, 35, 2012/1). Již dříve se zjistilo, že také u hybridů dvouděložného huseníčku (Arabidopsis thaliana) s běžnější C3 fotosyntézou je hladina etylénu nižší. Omezení biosyntézy etylénu tedy může být společnou složkou fyziologie heterózy u rostlin. Víme nyní o něco víc o mechanismu tohoto jevu, který má pro nás i praktický význam.

Birdseye D. et al.: PNAS, 2021, DOI: 10.1073/pnas.2109332118

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie, Botanika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Jaromír Kutík

Doc. RNDr. Jaromír Kutík, CSc., (*1948) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jako emeritus se na této fakultě věnuje zejména rostlinné cytologii.
Kutík Jaromír

Doporučujeme

Věstonická superstar

Věstonická superstar video

Soška tělnaté ženy z ústředního tábořiště lovců mamutů u dnešních Dolních Věstonic pod Pálavou je jistě nejznámějším archeologickým nálezem...
K čemu je umění?

K čemu je umění? uzamčeno

Petr Tureček  |  7. 7. 2025
Výstižná teorie lidské evoluce by měla nabídnout vysvětlení, proč trávíme tolik času zdánlivě zbytečnými činnostmi. Proč, jako například lvi,...
Paradoxní příběh paradoxu obezity

Paradoxní příběh paradoxu obezity uzamčeno

Petr Sucharda  |  7. 7. 2025
Obezita představuje jednu z nejzávažnějších civilizačních chorob, jejíž důsledky zasahují do téměř všech oblastí lidského zdraví. Její definice...