Vědci geneticky upravili kukuřici, aby byla úroda o desetinu vyšší

Geneticky upravená kukuřice má větší listy a lépe nakládá s dusíkem. Díky úpravě jednoho genu může být úroda až o 10 procent vyšší.

Genetické inženýrství už desítky let slibuje, že nasytí hladové a zlepší celosvětovou produkci potravin. Až doposud se to ale nedařilo: geneticky modifikované potraviny zatím měly jen zvýšenou odolnost proti škůdcům. Na začátku listopadu ale vědci poprvé představili geneticky modifikovanou kukuřici vylepšenou o gen, který přímo zvyšuje její výnosy – a to až o deset procent. Funguje za všech okolností, tedy i v podmínkách, které pro pěstování této rostilny nejsou vhodné.

„Je to neuvěřitelné,“ popsala výsledky pro vědecký žurnál Science molekulární bioložka Kan Wangová, která na tomto výzkumu nijak nespolupracovala. Kromě toho, že tato nová úprava zvyšuje výnosy kukuřice, může se podle ní stát také inspirací pro další podobné úpravy jiných klíčových plodin.

Nový výzkum je přelomový rovnou z několika hledisek. Dosavadní genetické úpravy sóji, kukuřice nebo bavlny spočívaly ve velmi jednoduchých změnách. Vkládal se do nich jediný gen získaný z bakterií – díky tomu pak rostliny například získávaly větší odolnost proti některým druhům hmyzu.

Jiným druhem úpravy je větší odolnost rostlin proti glyfosátu a dalším herbicidům; díky tomu mohou zemědělci klidně bránit svou úrodu před plevelem, aniž by samotné plodiny ohrozili. Další aplikace genetického inženýrství činí rostliny odolnějšími proti suchu.

Zatím ale nebylo možné ve větším měřítku zvyšovat přímo výnosy – měnit tak zásadně genetický kód bylo příliš náročné.

Jeden gen vládne všem

Přibližně kolem přelomu letopočtu se řada výzkumníků začala zajímat o jednotlivé geny, které by mohly přimět rostliny k lepším výnosům – tato pátrání ale byla v podstatě neúspěšná. Jednou ze společností, která v tomto výzkumu vytrvala, byla Corteva Agriscience z Delaware. Ta si vybrala gen jménem zmm28 a rozhodla se ho u kukuřice pozměnit. Tento gen se zapíná, když rostliny začínají kvést. Vědci ho vylepšili tak, aby se aktivoval dříve a lépe rostlinu podporoval.

Pak ho testovali u 48 komerčních druhů kukuřice, jimiž se běžně krmí dobytek. Tyto testy probíhaly v letech 2014–2017 na většině míst v USA, kde se kukuřice pěstuje. Výsledky ukázaly, že průměrně byly výnosy pozměněné plodiny o 3–5 procent vyšší, u některých druhů se ale výnosnost zvýšila až o 8–10 procent. Výzkumníci to popsali v článku, který vyšel v odborném žurnálu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Toto zlepšení se projevovalo za jakýchkoliv podmínek – i když byly pro pěstování kukuřice vhodné, i když byly nevhodné.

Úspěšnost genetické změny se dá vysvětlit několika faktory. Díky úpravě mají modifikované rostliny o něco větší listy, takže jsou schopné přeměnit více sluneční energie na cukry. Současně jsou účinnější ve využívání dusíku, tedy klíčového hnojiva. Obě tyto vlastnosti se sice vědci pokusili ovlivnit již dříve, ale až doposud marně, jsou totiž podmíněné velmi složitou genetikou.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

ŽivěPrvní teplotní rekord v pátek padl už před obědem. Čeká se horší horko než ve čtvrtek

Současná vlna veder přináší i v pátek do České republiky vysoké a mnohde rekordní teploty. Kolem poledne už přepsalo teplotní rekord pět stanic, další ho vyrovnala. Meteorologové očekávají, že se teploty budou blížit čtyřiceti stupňům.
před 1 hhodinou

Maďarsko se chystá na úplné odstavení své jediné jaderné elektrárny

Maďarská jaderná elektrárna Paks zatím kvůli nízkému průtoku Dunaje pokračuje v produkci energie zhruba v polovičním objemu, než je běžné. Podle agentury MTI to v pátek uvedl premiér Péter Magyar, který ve čtvrtek avizoval brzkou úplnou odstávku elektrárny. Problémy s výrobou energie kvůli suchu hlásí i Rumunsko. Za současný pokles vody v Dunaji může podle médií kombinace dlouhodobého sucha a letní vlny veder.
před 1 hhodinou

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 3 hhodinami

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 4 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 5 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 6 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 23 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.