Jako vůbec první v Evropské unii zahájili vědci z Univerzity Palackého polní pokus s ječmenem, při jehož vývoji použili metodu editace genomu CRISPR. Jarní ječmen se zkráceným stéblem získali pomocí nových šlechtitelských technik (NGT). Na výzkumu pracovali odborníci z Laboratoře růstových regulátorů (LRR), společného pracoviště Přírodovědecké fakulty UP a Ústavu experimentální botaniky AV ČR. Ministerstvo životního prostředí letos na jaře udělilo olomouckým vědcům povolení, díky němuž mohou nyní ověřovat vlastnosti tohoto ječmene v polních podmínkách.
Odborníci využili moderní nástroj editace genomu CRISPR/Cas9, který umožňuje „editovat“ DNA rostliny na přesně určeném místě. Díky tomu lze cíleně měnit agronomické vlastnosti rostlin, jako je například odolnost vůči chorobám nebo biotickým a abiotickým stresům. Olomoučtí vědci při vývoji ječmene pracovali s mutací genu PIL1, který je zapojen do regulace růstu rostlin v reakci na světelné podmínky. Jeho mutací se předpokládá narušení řízení růstu stébla vedoucí ke zkrácení délky částí rostlinného stonku, takzvaných internodií.
Rostlina byla získána tak, aby v jejím genomu nezůstala žádná cizorodá DNA. Liší se od původní odrůdy pouze jedinou změnou v genu PIL1. „Funkční vzorek jarního ječmene označený TL-GP-PIL1 byl nejprve pěstován ve skleníku pro geneticky modifikované organismy v režimu uzavřeného nakládání. Mutantní, editovanou linii jsme vyvinuli ve spolupráci s profesorem Peterem Heddenem z Rothamsted Research institutu v Anglii,“ uvedla Ludmila Ohnoutková z Laboratoře růstových regulátorů.
V rámci čtyřletého pokusu budou vědci na poli sledovat růstové fáze rostlin ječmene, jejich výnosy a kvalitu zrna. Součástí experimentu je i křížení nové linie s elitními českými odrůdami jarního ječmene. Projekt navazuje na předchozí výzkumy geneticky upraveného ječmene, které na přírodovědecké fakultě probíhaly v minulosti a měly za cíl zvýšit nutriční parametry ječmene.
„Současný pokus na tyto aktivity navazuje. Ukazuje cestu, kudy se může v blízké budoucnosti ubírat vývoj nových odrůd hospodářských plodin. V rámci polního pokusu budeme ve spolupráci s pracovníky katedry chemické biologie sledovat fenologické růstové fáze mutantních linií, výnosové a kvalitativní parametry,“ dodal Tomáš Vlčko, který se také podílí na výzkumu ječmene v Laboratoři růstových regulátorů.
