Šlechtění je hlavní možností, jak zvyšovat výnos plodin. Prakticky všechny plodiny, které dnes využíváme, vypadaly původně výrazně jinak. Jednou z nejrozšířenějších plodin na světě je kukuřice, která slouží nejen k produkci krmiv, ale také jako významná potravina. Vědci z Boyce Thompson Institute (BTI) se pokusili zvýšit produkci enzymu Rubisco, který během fotosyntézy zajišťuje vázání oxidu uhličitého do organických látek.

Enzym pracuje poměrně pomalu, což v důsledku ovlivňuje i růst a produktivitu kukuřice. Snahy o zefektivnění fotosyntézy pomocí úprav genomu již probíhají poměrně dlouho. V nedávné studii publikované v časopise Journal of Experimental Botany vědci z BTI ukázali slibný přístup ke zvýšení produkce enzymu Rubisco, a tím ke zlepšení fotosyntézy a celkového růstu rostlin. Institut o tom informoval v tiskové zprávě.

Vyšší produkce a odolnost vůči chladu

Univerzita konstatuje, že se studie, podpořená programem Ministerstva zemědělství USA, věnovala transgenní expresi tří klíčových proteinů: Rubisco Accumulation Factor 2 (Raf2) a velká a malá podjednotka Rubisco. Nadměrnou expresí těchto proteinů vědci zvýšili obsah enzymu Rubisco, urychlili asimilaci uhlíku a rostliny kukuřice byly vyšší. „Naše zjištění ukazují potenciál modifikace sestavy Rubisco pro zlepšení produktivity plodin,“ uvedla Kathryn Eshenourová, výzkumná pracovnice BTI a první autorka studie. „Změnou exprese těchto proteinů můžeme odemknout schopnost kukuřice efektivněji fotosyntetizovat a vytvářet robustnější rostliny růst, a to i v náročných podmínkách prostředí.“ Výzkumný tým zjistil, že Raf1 a Raf2, ačkoli působí v různých fázích sestavování enzymu Rubisco, mohou nezávisle zvyšovat množství enzymu Rubisco a výkonnost rostlin. To otevírá možnosti dalšího zlepšení pomocí kombinace těchto vlastností, což by mohlo vést k ještě větší fotosyntetické kapacitě, uvádí tisková zpráva.
Transgenní rostliny podle tiskové zprávy vykazovaly kromě jiného zvýšenou odolnost vůči chladovému stresu, který může ovlivnit výnosy plodin. Výzkumníci pozorovali, že si pokusné rostliny si během chladu zachovaly vyšší rychlost fotosyntézy a po odeznění stresu se rychleji zotavily.*

Další příspěvky najdete na https://trvaleudrzitelnezemedelstvi.cz/