Doktorand z Ugandy získal během studia v Olomouci důležité poznatky pro šlechtění banánovníku

Moses Nyine na olomouckém pracovišti.
Foto: Ota Blahoušek
středa 14. březen 2018, 11:07 – Text: Martina Šaradínová

Významný krok pro rychlejší a efektivnější šlechtění banánovníku učinil mladý vědec Moses Nyine, který v letošním roce končí doktorské studium na katedře buněčné biologie a genetiky přírodovědecké fakulty. Jako první na světě ověřil nejnovější metodu šlechtění u této tropické rostliny založenou na poznatcích molekulární biologie a genomiky, a sice genomickou selekci. Díky ní odhalil oblasti genetické informace odpovědné za některé důležité vlastnosti banánovníku, jako je například velikost plodů a výnos.

Moses Nyine přišel na Hanou zhruba před čtyřmi lety z Mezinárodního ústavu pro tropické zemědělství v Ugandě, odkud si přinesl zkušenosti s klasickými metodami šlechtění banánovníku a hodnocením hospodářských vlastností této plodiny. V Olomouci využil vybavení a znalosti badatelů tamního pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR, které je jednou ze součástí Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH). Vedoucím práce byl vědecký ředitel CRH Jaroslav Doležel.

„U banánovníku, stejně jako u většiny rostlin nevíme, které oblasti dědičné informace odpovídají za tu či onu vlastnost. Cílem dizertační práce bylo vypracovat nové bioinformatické postupy a pomocí nich tyto oblasti identifikovat. Doktorand sledoval celkem 25 parametrů, například velikost a kvalitu plodů, ranost kvetení či výnos,“ uvedl profesor Doležel.

Pracoval střídavě v Africe a Olomouci

V průběhu doktorského studia Moses Nyine pobýval střídavě v Africe, kde hodnotil vlastnosti potomstev získaných křížením vybraných rostlin v polních podmínkách. V Olomouci se věnoval bioinformatickým analýzám sekvencí DNA těchto potomstev. „Porovnával velká množství úseků dědičné informace jednotlivých rostlin a snažil se najít vztah mezi výskytem určité sekvence DNA u různých jedinců a určitou vlastností. Díky tomu se mu podařilo identifikovat několik oblastí genomu, které odpovídají za významné vlastnosti banánovníku, včetně velikosti plodů a výnosu. Je to obrovský pokrok, protože využití molekulárních technik ve šlechtění banánovníku pokulhává za plodinami mírného pásma, jako jsou například ječmen a pšenice. Pokud se výsledky potvrdí, a já v to doufám, zásadním způsobem to zjednoduší a urychlí šlechtění banánovníku,“ zdůraznil Doležel, světově uznávaný rostlinný genetik.

Banány jsou základní potravinou

Podle něj je tento výzkum a výsledná dizertační práce studenta výsledkem příkladné mezinárodní spolupráce, která umožňuje zavádět nejmodernější techniky šlechtění v rozvojovém světě. Plody banánovníku jsou v mnoha zemích světa základní potravinou.  Například v Ugandě jejich roční spotřeba přesahuje 400 kilogramů banánů na osobu. Vzhledem k rostoucí populaci je však potřeba vyšlechtit nové odrůdy, které budou mít vyšší a stabilnější výnos a také větší odolnost vůči chorobám a škůdcům.

„Genomická selekce je nejnovější metoda šlechtění založená na poznatcích molekulární biologie a genomiky a dosud se ani u jiných plodin příliš nepoužívá. Je skvělé, že můžeme pomoci s jejím využitím u tak důležité plodiny,“ doplnil Doležel. Jeho student již publikoval výsledky dizertační práce ve dvou vědeckých časopisech. První z článků byl zveřejněný v časopise PLoS ONE a další byl přijat do tisku v časopise Plant Genome. Ačkoliv je obhajoba doktorské dizertační práce naplánována až na konec tohoto akademického roku, autor už na jejím základě získal postdoktorský pobyt ve Spojených státech, a to na Státní univerzitě v Kansasu.