Vědci MENDELU se podíleli na článku pro časopis Nature Communications
10. 11. 2020 -
Prestižní vědecký časopis Nature Communications otiskl článek, na kterém se podíleli i vědci z Mendelovy univerzity v Brně. Jejich výzkum posouvá dál znalosti o rostlinných hormonech při regulaci větvení stonku. Hlubší poznání podstaty mechanizmu regulace větvení rostlin, tedy jejich architektury, na buněčné a molekulární úrovni má obrovský potenciál využití v zemědělství. Například regulace tvaru ovocných stromů či révy vinné pro dosažení optimální úrody vyžaduje vysoké náklady na ruční práce. To stejné platí i o tvarování okrasných rostlin. Nové poznatky najdou uplatnění i při pěstování obilnin.
V regulaci architektury rostlin má klíčovou roli tok hormonu auxinu z vrcholové části rostlin až do kořenů. Tok auxinu určuje, zda boční pupeny zůstanou ve stádiu spících pupenů, nebo se probudí a vytvoří výhon, respektive jak silně budou tyto výhony růst. „Určuje, zda rostlina bude svoje síly soustředit více do tvorby plodů nebo raději do produkce listové hmoty," uvedl Jozef Balla z Ústavu biologie rostlin a pracoviště CEITEC AF MENDELU. Předpokladem probuzení pupenů a vytvoření výhonů z nich je ustavení auxinových transportních kanálů, a současně s tím toku auxinu i z těchto útvarů. Tok auxinu je závislý na činnosti specifických bílkovinných buněčných přenašečů tzv. PIN proteinů, které neustále cyklují mezi membránou na povrchu buňky a vnitřními částmi buňky.
Architekturu rostlin ovlivňuje navíc poměrně nedávno popsaná skupina rostlinných hormonů, strigolaktony, které mají potenciál i v boji proti parazitickým plevelům. Autoři aktuální studie zjistili, že se to děje zabrzděním tvorby auxinových kanálů. Souvisí to s již zmíněným cyklováním PIN proteinů. „Zatímco auxin blokuje cyklování PIN proteinů z buněčné membrány do vnitřních částí buňky a udržuje tak funkční přenašeče, čímž podporuje svůj vlastní transport, strigolaktony tento efekt auxinu eliminují," uvedl Balla.
Výsledky výzkumu vědců z Austrálie, Číny, Polska, Rakouska a České republiky mohou mít širší dopady v zemědělství. Agrotechnické zásahy vyžaduje mj. regulace odnožování obilnin, což opět zvyšuje náklady na produkci. Navíc hrozí potenciální riziko reziduí ve finálních potravinářských produktech. „Nové poznatky mohou být potenciálně využity při šlechtění na určitý charakter větvení," uvedl Balla, který svoje experimenty dělal podobně jako Gregor Johann Mendel na rostlinách hrachu setého, který je dlouhodobě klasickou modelovou rostlinou. Další výzkumné týmy v projektu pracovaly s huseníčkem rolním.
Kontakt pro bližší informace: Ing. Jozef Balla, Ph.D., CEITEC MENDELU, Ústav biologie rostlin, xballa@mendelu.cz, tel.: 545 133 020.
Odkaz na článek zde.
