Výzkum rostlin, kterým nevadí extrémní sucho ani slaná půda

Domestikace některých divoce rostoucích rostlin, šlechtění kvalitnějších odrůd palmy datlové nebo pěstování rýže, kterou by bylo možné zavlažovat slanou vodou. Čeští rostlinní genetici z Ústavu experimentální botaniky AV ČR spolupracují s vědci ze Saúdské Arábie na výzkumu, jehož cílem je adaptovat plodiny na nepříznivé podmínky vyvolané změnou klimatu.

Pěstovat rostliny, které by poskytovaly úrodu i v oblastech trpících extrémním suchem a na půdě zasolené mořskou vodou, je pro některé státy klíčové. Výzkumníci z olomouckého pracoviště ÚEB AV ČR už několik let spolupracují s experty z Technické a přírodovědecké univerzity krále Abdalláha v Saúdské Arábii (KAUST). Pomáhají s výzkumem různých rostlin, například se studiem dědičné informace datlovníku pravého. Tato palma patří k nejstarším pěstovaným rostlinám a hojně se využívá nejenom v potravinářství, ale i v kosmetickém a chemickém průmyslu. Je také důležitým zdrojem dřeva nebo krmiva. Cílem výzkumu je vyšlechtit nové, výnosnější a odolnější odrůdy datlovníku.

„Extrémní klima Saúdské Arábie je pro pěstování plodin velmi náročné. Rostliny se musí potýkat s vysokými teplotami a suchem v důsledku minimálních srážek. Proto je zásadní vyšlechtit plodiny, které si s takto složitými podmínkami poradí a které by se mohly stát dalšími zdroji potravin,“ říká rostlinný genetik Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky AV ČR. „Seznamujeme naše kolegy s metodami, které jsme vyvinuli a ve kterých patříme k nejlepším na světě. Mimo jiné jsme naše postupy a techniky demonstrovali na nedávném workshopu přímo na jejich univerzitě a zájem byl opravdu velký.“

Obr. Prof. Jaroslav Doležel při praktické výuce v Saúdské Arábii

Vylepšování planých odrůd

Badatelé také hledají cesty, jak využít plané rostliny adaptované na podmínky suchých pouštních oblastí. „Chceme domestikovat a vylepšit vlastnosti nenáročné rostliny rosičky útlé (Digitaria exilis). Pochází ze západní Afriky a poskytuje malá zrníčka, ze kterých se získává mouka a připravuje kaše. Olomoučtí kolegové s námi spolupracovali již dříve na čtení jejího genomu,“ vysvětluje bioinformatik Michael Abrouk ze skupiny genetiky a genomiky obilnin KAUST a dodává: „Díky zkušenostem českých vědců a jejich unikátním metodám se nám v roce 2020 podařilo celý genom přečíst a naše výsledky zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature Communications,“ pochvaluje si spolupráci Michael Abrouk.

Rýže, které nevadí slaná voda

Olomoučtí vědci spolupracují s prestižní saúdskoarabskou univerzitou i na dalších výzkumných projektech. Velkým problémem v Saúdské Arábii je, že část půdy je zasolená následkem umělého zavlažování a pro zavlažování velkých ploch chybějí dešťové srážky a zdroje sladké vody. Proto odborníci věnují pozornost tzv. halofytům, rostlinám, jimž zasolená půda a slaná voda nevadí.

Takovou je například planá asijská rýže (Oryza coarctata), která roste v pobřežních oblastech jihovýchodní Asie. Další zkoumanou rostlinou je sukulent slanorožec (Salicornia bigelovii), jehož domovem jsou solné močály na pobřeží Mexika a který nabízí hned několik možností využití. Mohl by například sloužit jako zdroj oleje a krmiva pro zvířata a také na výrobu biouhlí pro zachytávání a ukládání CO₂ z ovzduší a zlepšování kvality půdy.

Pšenice pro všechny?

V rámci mezinárodní spolupráce pomáhají olomoučtí badatelé v Saúdské Arábii také s izolací důležitých genů pšenice tvrdé, jejichž znalost umožní vyšlechtit odrůdy přizpůsobené nepříznivým podmínkám tohoto regionu. Pokud se podle Jaroslava Doležela podaří ve výzkumu dědičné informace těchto rostlin uspět, bude to mít velký význam pro celý svět: „Stále častěji je totiž na pořadu dne otázka, jak uživit rostoucí světovou populaci v době klimatické změny. Právě tady mohou mít nezastupitelné místo rostliny s novými vlastnostmi, při jejichž výzkumu pomáháme,“ uvedl profesor Jaroslav Doležel z ÚEB AV ČR, který také koordinuje výzkumný program Strategie AV21 Potraviny pro budoucnost. Olomoučtí vědci patří ve studiu dědičné informace rostlin ke světové špičce. (11.1.2022)

Obr. malý: Z malých zrníček rosičky útlé se získává mouka a připravuje kaše