Vědci naučili rostliny spolupracovat s houbami. Objev může pomoci plodinám odolat suchu i škůdcům

Tým vědců z americké Oak Ridge National Laboratory odhalil gen, který kontroluje velmi důležitý symbiotický vztah mezi rostlinami a půdními houbami. Symbiózu pak uměle vyvolali i u rostlin, u kterých se normálně neobjevuje. Tento objev by podle jeho autorů mohl radikálně změnit zemědělství.

Spolupráce mezi rostlinami a houbami byla pro vědu dlouhá léta známým faktem, ale nechápali principy, na nichž funguje. Teprve v posledních letech se podařilo lépe popsat, jak spolu rostliny a půdní houby kooperují.

Když se dostanou do vzájemné blízkosti, obalí houby kořeny rostlin jakýmsi pouzdrem, které přináší pro oba organismy prospěch. Protože se houbovitá struktura rozrůstá daleko od kořenů, může zachytávat v půdě živiny na mnohem větší ploše. Dokonce tato „síť“ může pomáhat při komunikaci s ostatními rostlinami. Například se tímto způsobem šíří varování před patogeny nebo škůdci. A rostliny za to houby odměňují tím, že jim dávají přebytečný uhlík, což pomáhá k jejich růstu.

Tato symbióza existuje od nepaměti. Pravděpodobně pomohla rostlinám kolonizovat souš. Expertní odhady říkají, že přibližně 80 procent druhů rostlin nějakým způsobem této spolupráce s houbami využívá.

Nahrávám video

Zlepšit odolnost proti suchu i patogenům

„Pokud pochopíme molekulární mechanismy, které kontrolují vztahy mezi rostlinami a jim prospěšnými houbami, můžeme začít tuto symbiózu využívat, abychom u nich podporovali specifické vlastnosti, jako je třeba odolnost proti suchu, patogenům a další,“ uvedl molekulární genetik Jessy Labbe. „Rostliny, které tímto způsobem vzniknou, budou růst rychleji a budou potřebovat méně vody i hnojiv, například,“ dodal vědec.

Najít genetické spouštěče, které u rostlin vedou k symbióze, bylo v poslední době jednou z největších výzev pro moderní vědu. Výzkum, jenž vědci popsali v odborném časopise Nature Plants, trval přes deset let a podílelo se na něm několik výzkumných institucí. Začal v rámci studia symbiózy topolů a hub lakovek dvoubarvých. Topoly jsou využívány jako takzvaná energetická plodina – právě proto tento výzkum vznikl v Oak Ridge National Laboratory, kterou provozuje americké Ministerstvo energetiky.

Úspěch se dostavil podle autorů práce především díky přelomovému pokroku v technologii sekvencování genomu, kvantitativní genetice a také kvůli využívání superpočítačů.

Praktická aplikace funguje

Vyvrcholením experimentu bylo přenesení genu na jinou rostlinu. Vybrali si huseníček rolní, který s houbami nijak nespolupracuje a dokonce je považuje za hrozbu. Dokázali ho změnit tak, že houba obalila kompletně kořeny rostliny, což naznačuje, že dochází ke vzniku symbiotického vztahu.

„Prokázali jsme, že dokážeme změnit ne-hostitelskou rostlinu na hostitelskou,“ uvedl genetik Wellington Muchero. „Když jsme dokázali, aby huseníček interagoval s houbou, tak věřím, že to stejné dokážeme i u dalších rostlin, které používáme jako biopaliva – jako je třeba proso nebo dokonce u kukuřice, kde by to přineslo stejné výhody. Otevírá to obrovské množství příležitostí. A vše, co k tomu potřebujete, je jediný gen,“ dodal vědec.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Miliardy těles, biliony pixelů. Astronomové zveřejnili největší mapu vesmíru

Vědci dokončili jeden z nejambicióznějších vědeckých projektů současnosti – rozsáhlou mapu, která zachycuje tři čtvrtiny oblohy a většinu viditelných objektů na ní.
před 1 hhodinou

Při červnové vlně veder zemřelo v Česku více lidí, než je obvyklé

Český statistický úřad tento týden zveřejnil data o úmrtnosti za duben až červen. Čísla ukazují, kolik lidí umřelo v průběhu první letošní vlny veder na konci června, a zasazují je do kontextu úmrtí v celé Evropě ve stejném období.
před 1 hhodinou

Severní polokouli čeká zatmění Slunce, v Česku budou pozorovací podmínky skvělé

Severní polokouli čeká zatmění Slunce. Úplné zatmění bude ve středu večer viditelné z části Španělska, Portugalska, Islandu, Grónska a Ruska. Na dalších místech polokoule, včetně velké části Evropy, severu Spojených států, Kanady či severozápadní Afriky, bude možné pozorovat částečné zatmění. Výrazné částečné zatmění bude vidět i v Česku, kde budou pro pozorování skvělé podmínky. Platí to i pro roje Perseid.
11:11Aktualizovánopřed 3 hhodinami
Doporučujeme

Když zatmění měnilo dějiny. Tři příběhy, v nichž temnota ve dne ovlivnila historii

Zatímco v současnosti se zatmění Slunce chápe většinou už jen jako velký spektákl, tak v minulosti taková událost doslova „psala dějiny“.
8. 4. 2024Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Sopka Santorini chrlila stovky let masivní množství jedů. Přesto ji kolonizoval život

Vulkán Santorini ve Středozemním moři měl po tisíce let přes extrémně toxické podmínky velmi bujný ekosystém složený z organismů, které se dokázaly na toto prostředí adaptovat, ukázala studie.
před 6 hhodinami

Motýli se kvůli změně klimatu i intenzivnímu zemědělství přesouvají

Na lidmi způsobené klimatické změny reagují i motýli, v přírodě se přesouvají do jiných lokalit. Vadí jim vysoké teploty, sucho nebo třeba časný nástup oteplování po zimě. Vyplývá to z mezinárodní studie, na níž se podíleli i čeští experti. Analyzovali 1758 druhů motýlů ve 105 zemích. Zjistili, že osmdesát procent přesunů motýlů souvisí právě s klimatickými změnami.
před 9 hhodinami
Doporučujeme

Zatmění Slunce přinese „býčí rohy“ a dva soumraky. Jak se připravit?

Výjimečný souběh dvou zajímavých astronomických událostí se odehraje na obloze ve středu večer. Nejprve oblohu ztemní zatmění Slunce, jen aby ji poté rozzářily Slzy svatého Vavřince, neboli meteorický roj Perseidů. Přinášíme užitečné rady a informace.
včera v 13:23

AI měla muži rezervovat cvičení. Hackla fitko a vyházela jiné zájemce

Australská média popsala další případ, kdy umělá inteligence (AI) splnila svůj úkol jinak než měla. Místo, aby jednoduše zařídila rezervaci v posilovně, napadla její server, změnila rezervační systém a vyřadila další zájemce.
včera v 11:04

Evropský pohled

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