Úvodní stránka › Blog › Proč je užitečné vytvářet umělé polyploidy vikví?

Proč je užitečné vytvářet umělé polyploidy vikví?

Rostliny se v porovnání se živočichy mnohem ochotněji kříží, přičemž v řadě případů vznikají životaschopní kříženci. Stejně tak se u rostlin mnohem častěji než u živočichů znásobují nebo nějak jinak mění počty chromozomů v jádru buňky. Mechanismy znásobení počtu chromozómů, tzv. polyploidizace, rostlin jsou přitom zajímavé nejen pro vědce, ale mají velký význam v zemědělství nebo zahradnictví.

Jednou z možností, jak zkoumat vznik polyploidů, tedy rostlin se znásobeným počtem chromozómů, je vytváření umělých polyploidů za kontrolovaných podmínek. Vědci je pak mohou následně porovnat s  polyploidy, které nacházíme v přírodě nebo v zemědělských či zahradnických kulturách. Ve výzkumu ekologie rostlin ale tato metoda zatím nebyla příliš využívána.

Zuzana Münzbergová z Botanického ústavu AV ČR v Průhonicích a z Přírodovědecké fakulty UK se svými kolegyněmi vypracovala a ověřila postupy pro tvorbu umělých kříženců a polyploidů v rámci populací běžného a proměnlivého druhu vikve plotní (Viccia cracca). Umělé křížence pak porovnaly s přírodními rostlinami – sledovaly velikost průduchů na listech, klíčení semen, velikost genomu i celkovou velikost rostlin. V další studii pak srovnávaly, jak se liší takto vytvoření polyploidi mezi různými populacemi.

Badatelky zjistily, že umělé křížence vikví je možné získat, i když úspěšnost umělého křížení byla vcelku nízká. Porovnání kříženců ukázalo, že jak u přírodních, tak u umělých kříženců mají výsledné rostliny větší průduchy, naproti tomu velikost rostlin není křížením ovlivněna. Umělí kříženci se lišili tím, že jejich semena klíčila delší dobu. Velikost genomu byla u přírodních i umělých kříženců velmi podobná, ale u umělých kříženců dochází častěji k malé změně počtu chromozomů, tzv. aneuploidii. Současně se ukázalo, že vlastnosti nových polyploidů se výrazně liší mezi populacemi, z nichž byly vytvořeny. Z toho vyplývá, že výsledek polyploidizace je silně závislý na původním genetickém složení populace.

Vikev ptačí. Kredit: CC0 Creative Commons.

Pavlíková, Z., Paštová, L., Münzbergová, Z. 2017. Synthetic polyploids in Vicia cracca: methodology, effects on plant performance and aneuploidy. Plant Systematics and Evolution 303: 827–839.

DOI: 10.1007/s00606-017-1414-y

Münzbergová, Z. 2017. Colchicine application significantly affects plant performance in the second generation of synthetic polyploids and its effects vary between populations. Annals of Botany 120: 329-339.

Kontakt: doc. RNDr. Zuzana Münzbergová, Ph.D. (zuzmun at natur.cuni.cz)