wsj0209.cz

Výzkumní pracovníci společnosti Plant Genetic Systems N.V. v Belgii oznámili, že vyvinuli postup genetického inženýrství pro vytváření křížených rostlin pro množství klíčových plodin. Výzkumníci pracovníci uvedli, že izolovali rostlinný gen, který zamezuje tvorbě pylu. Gen tak může zabránit rostlině oplodnit samu sebe. Tyto takzvané rostliny se samčí sterilitou mohou být potom oplodněny pylem jiné odrůdy rostliny, a tím vytvořit křížené semeno. Nová generace rostlin bude vykazovat zvýšený růst a lepší výnosy, znaky známé jako "svěžest křížence", podobné těm, které jsou nyní viditelné u křížené kukuřice. "Vývoj by mohl mít zásadní význam v zemědělské produkci, zejména bavlny," řekl Murray Robinson, prezident firmy Delta & Pine Land Co., přidružené společnosti Southwide Inc., která je jedním z největších výrobců semen bavlníku ve Spojených státech. V obchodním měřítku byla sterilizace samčí části, která tvoří pyl, dosažena pouze u kukuřice a krmného čiroku. To proto, že samčí část, střapec, a samičí část, palice, jsou od sebe na rostlině kukuřice vzdáleny. V pracovně náročném postupu semenářské společnosti odstřihávají střapce z každé rostliny, což ji činí sterilní po samčí stránce. Poté zasejí poblíž řádku rostlin se samčí plodností, které opylují rostliny se samčí sterilitou. První křížená semena kukuřice vytvořená tímto mechanickým způsobem byla představena ve 30. letech a dávala až o 20 % více kukuřice než u přirozeně oplodněných rostlin. Velká většina úrody kukuřice ve Spojených státech je vypěstována z křížených semen, vyrobených semenářskými společnostmi. Podobný způsob je téměř nemožné použít u jiných plodin jako například bavlna, sojové boby nebo rýže. Samčí část, prašník rostliny, a samičí, pestík, jsou na jedné rostlině od sebe vzdáleny jen zlomek palce nebo dokonce napojeny na sebe. Prašníky těchto rostlin je obtížné odstřihnout. V Číně je velké množství pracovníků zaměstnáno vytrháváním samčích orgánů rýžových rostlin pomocí pinzety a jedna třetina výroby rýže v zemi je vypěstována z křížených semen. Ve společnosti Plant Genetic Systems izolovali výzkumní pracovníci gen zabraňující tvorbě pylu, který může být vložen do rostliny pro dosažení samčí sterility. Jan Leemans, vedoucí výzkumu, řekl, že tento gen byl úspěšně zaveden u rostlin řepky olejné, plodiny rozšířené v Evropě a Kanadě, přičemž jako nosič byl použit "pořadatelský gen" vyvinutý Robertem Goldbergem na Kalifornské universitě v Los Angeles. Sterilizační gen se projeví těsně předtím, než se pyl začíná vytvářet, a zneškodní prašníky každého květu rostliny. Leemans řekl, že tento genetický zásah neohrožuje růst rostliny. Výzkumní pracovníci také uspěli v dalším triku genetického inženýrství, aby získali rostliny sterilní po samčí stránce v dostatečně velkém množství pro vytvoření obchodní várky křížených semen. Ke genu zamezujícímu tvorbě pylu přidali další gen pro odolnost proti herbicidům. Oba geny jsou potom vloženy do několika skleníkových rostlin, které jsou pak oplodněny a mohou uzrát a vyrábět semena. Zákony dědičnosti říkají, že polovina rostlin, které vyrostou z těchto semen vyrobených ve skleníku, bude mít samčí sterilitu a bude odolná proti herbicidům a polovina bude plodná a herbicidům podléhající. Použití herbicidů by vybilo plodné rostliny a zanechalo velké pole rostlin se samčí sterilitou, které mohou být opylovány pro získání křížených semen. Leemans uvedl, že křížená řepka olejná vytvořená tímto genetickým inženýrstvím měla výnosy o 15 až 30 % větší než obchodní odrůdy používané v současnosti. "Tato technika je použitelná na širokou škálu plodin," řekl a dodal, že pro vyhovění zvláštnostem každého typu plodiny mohou být nutné některé změny. Uvedl, že společnost provádí pokusy s touto technikou na vojtěšce a plánuje zapojit kromě jiných plodin bavlnu a kukuřici. Řekl, že i když jsou v podstatě všechna v současnosti zasazená kukuřičná semena křížená, genetický přístup odstraní nutnost mechanické sterilizace prašníků, což stojí americké výrobce semen kolem 70 milionů dolarů ročně. V posledních letech poptávka po křížených semenech popohnala výzkum v řadě chemických a biotechnologických společností, včetně společností Monsanto Co., Shell Oil Co. a Eli Lilly & Co. Jeden způsob vyvinutý několika z těchto společností zahrnuje chemický postřik, který by měl zabít jen pyl rostlin. Objevily se ale problémy s chemickými postřiky, které ničily i samičí rozmnožovací orgány, a obavy z toxických účinků takových chemických postřiků na lidi, zvířata a prospěšný hmyz. Přesto Paul Johanson, vedoucí společnosti Monsanto pro výzkum rostlin, uvedl, že chemický postřik společnosti překonal tyto problémy a je "šetrný k samičím orgánům". Společnost Biosource Genetics Corp. z Vacaville v Kalifornii vyvíjí postřik, který obsahuje gen šířící se z buňky do buňky a narušuje geny, které jsou zodpovědné za tvorbu pylu. Tento gen, zvaný "gametocid", je dopraven do rostlin virem, který zůstává funkční několik dní. Robert Erwin, prezident společnosti Biosource, označil přístup společnosti Plant Genetic jako "zajímavý" a "novátorský" a "spíš doplňkový než konkurenční". "Tam venku je velký trh dychtící po křížených semenech," řekl. Robinson ze společnosti Delta & Pine, výrobce semen ze Scott v Mississippi, uvedl, že úspěch společnosti "Plant Genetic" při vytváření geneticky upravených rostlin se samčí sterilitou hned neznamená, že bude jednoduché vytvořit křížence pro všechny plodiny. To proto, že opylování, které je u kukuřice snadné, protože nositelem je vítr, je u plodin jako bavlna složitější a zahrnuje hmyz jako nosiče. "Jedna věc je říct, že umíte sterilizovat, a jiná věc je poté úspěšně opylovat rostlinu," řekl. Nicméně uvedl, že jedná se společností Plant Genetic o získání této nově vyvinuté technologie, aby se pokusil vyšlechtit křížený bavlník.