Jako vůbec první v Evropské unii zahájili vědci z Univerzity Palackého v Olomouci polní pokus s geneticky upraveným ječmenem, který vyvinuli pomocí „genetických nůžek“ CRISPR. Aby to mohli udělat, potřebovali zvláštní povolení z ministerstva životního prostředí.
Olomoučtí odborníci využili moderní nástroj editace genomu CRISPR/Cas9, který umožňuje upravovat DNA rostliny na přesně určeném místě. Díky tomu dokázali cíleně změnit vlastnosti rostlin, které se dají využít v zemědělství.
Místo aby šlechtění trvalo stovky let, dokáží ho vědci v laboratoři urychlit a dát tak rostlinám vlastnosti, jako je například odolnost vůči chorobám nebo různým druhům stresů. Při této úpravě se nevkládají do rostlin nějaké cizí geny, jen se aktivují, deaktivují nebo upravují geny, které už rostliny obsahují.
Olomoučtí vědci při vývoji ječmene pracovali konkrétně s mutací genu PIL1, který je zapojen do regulace růstu rostlin v reakci na světelné podmínky.
Upravená rostlina se od původní odrůdy liší pouze jedinou změnou – právě 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.
Test v praxi
V rámci čtyřletého pokusu budou teď vědci na poli sledovat, jak si tento geneticky upravený organismus vede v praxi, v podmínkách, které se pro jejich složitost nedají v laboratoři napodobit. Budou je zajímat růstové fáze rostlin ječmene, jejich výnosy a také kvalita zrna.
Součástí experimentu je ale také křížení této nové linie s elitními českými odrůdami jarního ječmene. Projekt vychází z předchozích výzkumů 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.
Potřebuje Evropa geneticky upravené plodiny?
Bez povolení ministerstva by experiment nemohl proběhnout. V zemích Evropské unie totiž platí velmi přísná pravidla, jak se smí s geneticky upravenými organismy nakládat. Podle mnoha expertů na zemědělství jsou ovšem tato pravidla přísná až příliš, protože brání i výzkumu.
„Pro zajištění dostatku potravin bude třeba využít všech možností, které máme k dispozici, a jednou z nich je pěstování plodin přizpůsobených novým podmínkám. To ale vyžaduje odrůdy s novými vlastnostmi, které lze jen obtížně získat pomocí klasického šlechtění,“ uvedl před nedávnem v rozhovoru pro ČT24 Jaroslav Doležel, vědecký ředitel Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum, který v rámci Strategie AV21 Akademie věd také koordinuje program Potraviny pro budoucnost.
„Pěstování plodin s modifikovaným genomem a odolných vůči chorobám a škůdcům umožní dramaticky snížit zátěž životního prostředí pesticidy a bude jedním z klíčových opatření vedoucích k udržitelnému zemědělství. Pokud budeme moci také omezit hnojení průmyslovými hnojivy, bude podle mého přesvědčení možné označovat jako biopotraviny všechny potraviny získané z takových odrůd,“ dodal Doležel.
