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

OBRAZEM: Nejkrásnější snímky Mléčné dráhy ukazují mizející nádheru

Přes 6500 snímků se letos pokusilo dostat do výběru nejlepších fotografií Mléčné dráhy. Poslali je astrofotografové z patnácti zemí světa. Vybrané naleznete v přiložené fotogalerii.
před 1 hhodinou

Ebola se v Kongu šíří stovky kilometrů od dosavadního ohniska

V provincii Jižní Kivu na východě Konga byl potvrzen případ eboly, nemoc se tak objevila stovky kilometrů od dosavadního epicentra nákazy. Uvedla to ve čtvrtek povstalecká aliance, která oblast kontroluje, informovala agentura Reuters. Případ podle ní vyvolává obavy z dalšího šíření epidemie. Mladíci zapálili centrum pro léčbu eboly poté, co jim bylo odepřeno pohřbít tělo jejich blízkého.
včeraAktualizovánopřed 11 hhodinami

První týdny otcovství mění mužům zásadně mozek, popsali experti

Když žena přivede na svět dítě, změní ji to duševně i tělesně. Týká se to i změn v mozku, které už vědci opakovaně a docela detailně popsali. Ale oč lépe známé byly dopady rodičovství na ženy, o to méně se vědělo o tom, co dělá otcovství s mozkem mužů. Teď to popsali němečtí psychologové, kteří čerstvé otce prozkoumali celou řadou těch nejmodernějších přístrojů.
před 18 hhodinami

Španělsko prošlo nejhorší sezonou lesních požárů od roku 1995. Roli sehrálo i žhářství

Španělsko zažilo loni nejhorší sezonu lesních požárů od roku 1995. Oheň zničil 354 793 hektarů lesní půdy. Dokument Anatomie požáru se zaměřuje na požár u obce Molezuelas de la Carballeda v provincii Zamora, který byl loni v létě jedním z nejničivějších.
před 18 hhodinami

Turečtí vědci vypustili robotického archeologa, umí se potopit 300 metrů hluboko

Kam člověk nemůže, tam ho zastoupí robot. Tato praxe se začíná využívat v čím dál větším množství oborů – a nově také v podvodní archeologii. Stroj se totiž ponoří hlouběji než člověk a déle vydrží v podmínkách vysokého tlaku, nedostatku světla i vzduchu.
před 21 hhodinami

SpaceX míří na burzu a chce výrazně překonat saúdské těžaře

Americká firma SpaceX předložila americké Komisi pro cenné papíry a burzy (SEC) potřebný dokument pro vstup na burzu. V něm například uvádí, že v budoucnosti chce rozvíjet měsíční ekonomiku, infrastrukturu pro umělou inteligenci na oběžné dráze či osobní a nákladní přepravu na Měsíc a Mars. Firma podle dokumentu v prvním čtvrtletí letošního roku hospodařila s čistou ztrátou 4,28 miliardy dolarů (90 miliard korun). Meziročně ztrátu výrazně prohloubila z 528 milionů dolarů. Obrat společnost navýšila meziročně z necelých 4,1 na téměř 4,7 miliardy dolarů.
před 22 hhodinami

Nanoplasty mohou narušovat ochrannou vrstvu plic, ukazuje výzkum Akademie věd

Malé částečky umělých hmot, konkrétně takzvané ultrajemné polystyrenové nanoplasty, se mohou „zabudovávat“ do ochranné vrstvy plic, měnit její strukturu a oslabovat ochrannou funkci, popsali vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR ve spolupráci s kolegy z Polska a Slovinska.
před 22 hhodinami

Přepracované AI se v experimentu obracely k marxismu

Pokud výzkumníci vystavili umělé inteligence (AI) náročné práci, neustále jim zhoršovali podmínky a ještě jim vyhrožovali, že je nahradí pokročilejšími modely, začaly AI komunikovat podobně jako marxisté.
včera v 06:40
Načítání...