Průlom ve šlechtění rýže: Vysoké výnosy a nízké emise metanu
14.4.2025 | Tereza Branyšová
Mezinárodní tým vědců dosáhl významného pokroku v boji proti změně klimatu vyvinutím nové odrůdy rýže, která výrazně snižuje emise metanu, ale zachovává vysoké výnosy. Rýže, jedna z hlavních světových potravin, je zodpovědná za přibližně 13 % celosvětových emisí metanu antropogenního původu. Tradičně se však pěstuje na zaplavených polích, což vytváří ideální prostředí pro mikroorganismy produkující metan.
Vědci se zaměřili na pochopení chemických procesů vedoucích k produkci metanu a ve studii publikované v časopise Molecular Plant identifikovali klíčové sloučeniny. Zjistili, že vyšší hladiny fumarátu v kořenových exudátech podporují množení metanogenních mikroorganismů, zatímco vyšší obsah etanolu naopak produkci metanu potlačuje. Počáteční výzkum porovnával dvě odrůdy rýže: geneticky modifikovanou SUSIBA2 s nízkými emisemi metanu a standardní odrůdu Nipponbare. Při detailní analýze kořenových výměšků vědci objevili, že kořeny SUSIBA2 produkují výrazně méně fumarátu a naopak více etanolu, což vysvětluje její nižší produkci metanu.
Na základě těchto poznatků výzkumný tým ze Švédské univerzity zemědělských věd ve spolupráci s čínskými kolegy vyvinul novou odrůdu rýže bez použití genetické modifikace. Zkřížili starší, komerčně nevyužívané odrůdy s přirozeně nízkými emisemi metanu (ačkoli s nízkými výnosy) s vysoce výnosnými moderními kultivary. Výsledkem tříletého šlechtění je nová odrůda, která snižuje emise metanu až o 70 % a dosahuje výnosů 8,96 tun/hektar – téměř dvojnásobek světového průměru 4,71 t/ha v roce 2024.
I přes slibné výsledky čelí zavedení této nové odrůdy několika výzvám. Jednou z nich je její citlivost na teploty nad 35 °C, což je problematické v kontextu globálního oteplování, zejména v hlavních oblastech pěstování rýže v Asii. Druhou výzvou je získání potřebných regulačních povolení, k čemuž výzkumníci založili specializovanou společnost Green Rice Sweden. Nejnáročnějším úkolem však bude přesvědčit pěstitele rýže po celém světě, aby tuto novou odrůdu skutečně adoptovali.
Jako alternativní řešení, zejména pro teplejší oblasti, vědci testují přidávání kombinace oxantelu (inhibitoru fumarázy) a etanolu do půdy, což snížilo emise metanu přibližně o 60 % bez negativního vlivu na výnosy. Oxantel je již schválen jako lék proti střevním parazitům u lidí a zvířat, což naznačuje jeho potenciální bezpečnost. Při aplikaci oxantelu i při všech ostatních zemědělských inovacích výzkumníci kladou velký důraz na zachování rovnováhy půdního mikrobiomu. Jak zdůrazňují, cílem těchto metod je pouze cílené snížení počtu producentů metanu, nikoliv narušení celkové půdní mikrobiologie, která zůstává klíčová pro zdraví rostlin a udržitelnou produkci.
Úspěšné rozšíření této inovace by mohlo mít významný dopad na zmírnění klimatické změny. Studie ukazuje, že je možné dosáhnout vysokých výnosů při současném snížení environmentálních dopadů, a to i pomocí tradičních šlechtitelských metod.
Zdroje: