Olomoučtí vědci zkoumali kořeny huseníčku rolního. Výsledkem mohou být plodiny odolnější vůči suchu
Olomoučtí vědci z Laboratoře růstových regulátorů ve spolupráci s belgickými a britskými kolegy zkoumali, jak se vyvíjejí cévní svazky v kořenech rostlin. To by mohlo pomoci například při šlechtění plodin odolnějších vůči suchu. Úpravami příslušných genů by bylo možné získat rostliny s kořenovým systémem ušitým na míru pěstitelům.
Na výzkumu se podíleli odborníci z Laboratoře růstových regulátorů, společného pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Univerzity Palackého v Olomouci. Výsledky práce mezinárodního týmu vědců zveřejnil prestižní časopis Nature Plants.
"Každý kořen kryje takzvaná čepička, v níž dělením vznikají nové buňky. Ty se postupně specializují na různé funkce a vytvářejí jednotlivé anatomicky rozlišitelné části kořene," vysvětluje jeden z výzkumníků Ondřej Novák. Znalost těchto mechanismů může mít podle něj praktické využití.
"Úpravami příslušných genů by bylo možné získat plodiny s kořenovým systémem ušitým na míru požadavkům pěstitelů. Nové odrůdy by díky tomu například lépe vzdorovaly suchu, protože by dokázaly čerpat z půdy více vody nebo by efektivněji získávaly minerální živiny," dodává vědec.
Bílkoviny, geny, enzymy, hormony
Rozsáhlá studie se zaměřila na cévní svazky v kořenech huseníčku rolního. "Cytokininy řídí růst a vývoj cévních svazků v kořenech. V olomouckém týmu jsme dokázali identifikovat molekulární procesy, které přímo ovlivňují obsah těchto rostlinných hormonů," řekl Novák.
Vědci zjistili, že pro vývoj cévních svazků jsou podstatné určité bílkoviny, které ovlivňují aktivitu genů pro enzymy, jež produkují nebo odbourávají rostlinné hormony cytokininy.
"Precizně vyladěné hladiny cytokininů pak v různých částech vznikajícího cévního svazku určují jeho anatomickou strukturu," upřesnil Novák, podle nějž jsou právě kořeny rostliny výborným objektem pro studium vývojové biologie.
Na výzkumu se podíleli vědci z Gentu a Nottinghamu
Další experimenty poté umožnily popsat vztahy mezi zúčastněnými geny, proteiny a hormony. "Konkrétně naše laboratoř přispěla k prokázání toho, že změna aktivit regulačních genů ovlivňuje obsah cytokininů ve špičce kořene, kde se buňky intenzivně dělí. Kombinovali jsme různé experimentální přístupy, které umožnily mapovat aktivitu identifikovaných molekulárních hráčů na úrovni jediné buňky. Prokázáno bylo také to, že korektní zapínání a vypínání těchto molekulárních modulů je nezbytné pro správné formování rostlinného pletiva," doplnila další vědkyně Federica Brunoni z olomouckého týmu.
Kromě odborníků z Laboratoře růstových regulátorů se výzkumu zúčastnili také Klára Hoyerová z Laboratoře hormonálních regulací u rostlin Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR, belgičtí vědci z univerzity v Gentu a výzkumného institutu VIB a britští vědci z univerzity v Nottinghamu.
