Genetické tajomstvá ryže otvárajú cestu pre budúce poľnohospodárstvo a ochranu prírody. Nová štúdia, publikovaná v časopise Nature Genetics a vedená výskumníkmi z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST, Saudská Arábia) a Wageningenskej univerzity a výskumu (Holandsko), prináša nové poznatky o evolúcii ryže a ukazuje, ako sa DNA tejto cennej plodiny menila naprieč druhmi. Očakáva sa, že tieto zistenia pomôžu nielen zvýšiť výnosy ryže, ale aj zaviesť jej pestovanie do oblastí, kde je v súčasnosti produkcia nemožná.
Ryža je jednou z prvých domestikovaných plodín, udialo sa tak približne pred 10 000 rokmi. Umelý výber, ktorý farmári uplatňovali s cieľom zvýšiť výživovú hodnotu a ďalšie vlastnosti maximalizujúce zisk, znížil jej genetickú diverzitu a tým aj odolnosť voči environmentálnym stresom.
Na druhej strane, diví príbuzní ryže (t. j. rod Oryza) prešli približne 15 miliónmi rokov evolúcie, čo im zabezpečilo pozoruhodnú genetickú rozmanitosť v ich genómoch (všetka DNA v organizme), a teda schopnosť prispôsobiť sa rôznym podmienkam prostredia, ako sú horúčavy, sucho a slanosť.
Čítajte viac Populárny spôsob stravovania znižuje riziko rakoviny prsníka až o 13 percent, zistili vedci. Netýka sa to však každého
„Rod Oryza má neuveriteľne bohatú zbierku genómov. Podarilo sa nám vysvetliť dôsledky evolúcie na kolektívne genómy ryže a jej divokých príbuzných,“ vysvetlil profesor Rod Wing z KAUST, ktorý viedol štúdiu spolu so svojou postdoktorandkou Alicou Fornasiero.
Ľudia sú diploidní, čo znamená, že zdedia dve sady chromozómov – jednu od každého rodiča. Čokoľvek viac alebo menej môže byť smrteľné. Rastliny však môžu byť polyploidné, čo znamená, že môžu zdediť viacero sád chromozómov od svojich rodičov. Tieto extra sady vedú k väčšiemu genómu, ktorý môže uľahčiť adaptáciu na nové alebo stresujúce prostredia, ako aj vznik nových vlastností či dokonca nových druhov.
Čítajte viac Máte radšej plnotučné alebo polotučné? Tieto 4 dôvody vám vysvetlia, prečo piť mlieko. No nie je to bez rizík, ukážeme vám niektoré z nich
Okrem toho existencia diploidných a tetraploidných druhov viedla k tomu, že veľkosť ich genómov sa líšila viac než dvojnásobne. V časti tejto obrovskej DNA sa nachádzali gény, ktoré zvyšovali odolnosť rastlín voči vyšším teplotám, suchšej a slanšej pôde a ďalším environmentálnym stresom, ktoré sú bežné na Blízkom východe a čoraz častejšie v dôsledku klimatickej zmeny.
Štúdia tiež umožnila určiť evolučný strom divokej ryže, ukazujúc, kedy vznikli nové druhy. Táto história poskytuje náznaky o obdobiach, keď bola ryža vystavená významnému stresu, ktorý podnietil zmeny v genóme nevyhnutné pre jej prežitie.
„Analýza genómov v tejto štúdii poskytuje komplexné pochopenie toho, ako sa ryža a jej zložité divoké príbuzné vyvíjali. Táto práca ponúka ucelený rámec pre budúci vývoj odolných odrôd ryže, ktoré budú schopné prežiť v náročných podmienkach,“ uviedol profesor Eric Schranz z Wageningenskej univerzity, ktorý sa na štúdii tiež podieľal.
Ryža je jednou z najdôležitejších potravinových plodín na svete, keďže je základnou súčasťou stravy pre viac ako 3,5 miliardy ľudí.