Nová vysoce výnosná transgenní odrůda cizrny

21.3.2022 |

Skupina vědců z indického Národního ústavu pro výzkum genomu rostlin (NIPGR) nedávno úspěšně vyvinula novou vysoce výnosnou transgenní odrůdu cizrny nesoucí název Desi. Transgenní linie byly rozšířeny až do čtvrté generace, která již snášela periodické podmínky omezeného přísunu vody a měla vyšší obsah minerálních látek (zinku, železa, draslíku, mědi) v semenech. Byl u ní také zaznamenán robustní nárůst kořenové sítě a vyšší výnos semen až o 25 %, aniž by došlo ke snížení obsahu bílkovin.

Cizrna patří mezi nejvýznamnější luštěniny s roční produkcí více než 14,2 milionu tun, přičemž většina její produkce pochází z rozvojových zemí, kde je také jedním z hlavních zdrojů bílkovin. Její výnosy však ani zdaleka nenaplňují její potenciál, neboť je obvykle pěstována na okrajových půdách se zbytkovou vlhkostí. Nová transgenní odrůda by však mohla přispět k řešení těchto problémů.

Důležitým aspektem ve vývoji semen rostlin je schopnost kořenů přizpůsobit se abiotickým stresům a také dostupnost půdních zdrojů včetně vody a minerálních látek. Bylo prokázáno, že rostliny s větším kořenovým systémem vykazovaly zvýšenou schopnost soutěžit o živiny a přežívat v podmínkách s nedostatkem živin. U mnoha plodin byla také prokázána přímá úměra mezi odolností vůči vodnímu deficitu a velikostí kořenů. 

Při růstu a vývoji kořenů hrají zásadní roli různé fytohormony, především auxin a cytokinin. Auxin podporuje tvorbu větvení kořenů, tedy tvorbu postranních kořenů, zatímco působení cytokininu má za následek inhibici tvorby těchto kořenů. Přítomnost cytokininu lze ovlivnit enzymy degradujícími cytokinin, a to cytokinin oxidázami/dehydrogenázami (CKX). Gen kódující tyto enzymy je u cizrny exprimován pod promotorem genu wrky31. Právě tento promotor byl ve studii vybrán za účelem modulace hladiny cytokininu v kořenech a za účelem zkoumání vlivu vyčerpání cytokininu na růst a architekturu kořenů a následně také na výnos a produktivitu cizrny. 

Studie poukazuje především na to, že by manipulace s hladinami cytokinů mohla být účinným přístupem k vývoji nových, vysoce výnosných odrůd nejen cizrny, ale také dalších luštěnin.

 

Zdroje: