Jako v pohádce o veliké řepě to může vypadat na polích a v sadech, pokud se naplní vize inspirované nedávným objevem týmu vědců vedených Joanne Choryovou ze Salkova ústavu v kalifornském La Jolla. Po více než desetiletí usilovné práce odhalili biologové buněčný signál, kterým rostlina rozhoduje o tom, jak moc vyroste. Výsledky představili světu na stránkách prestižního vědeckého týdeníku Nature.
Vědci ze Salkova ústavu zjistili, že o růstu rostliny rozhoduje hormon označovaný jako brassinolid. Dlouho však nebylo jasné, kde a jak v rostlině působí. Do úvahy připadaly tři „vrstvy“. Pokožka, vnitřní vrstva buněk obsahující zelené barvivo a provádějící fotosyntézu nebo vnitřní „armatura“ tzv. cévních svazků, které zajišťují transport živin z kořenů do listů a naopak. Vědci podezírali rostliny z toho, že regulaci růstu neřídí jen jedna vrstva, ale že je výsledkem vzájemné spolupráce několika rostlinných pletiv.
„My jsme však jasně prokázali, že kontrolní roli plní výhradně pokožka rostlin. Dokáže růst rostliny popohánět i brzdit. Buňky pokožky rozhodují i o tom, zda budou růst buňky z vnitřních vrstev. Říkají jim, jestli se mohou rozrůstat nebo ne,“ shrnuje Joanne Choryová výsledky převratného objevu.
Buňky z pokožky rostlin syntetizují v příhodných podmínkách brassinolid a ten se v nich pak váže na speciální bílkovinné molekuly BRI1. Vazbou hormonu je vazebná bílkovina BRI1 uvedena do stavu horečné činnosti a nastartuje procesy potřebné pro růst. Choryová a její spolupracovníci to dokázali v pokusech, kdy zásahem do produkce brassinolidu v pokožce rostlin donutili malé rostliny k intenzivnímu růstu, a naopak velké rostliny měnili v trpaslíky. Buňky pokožky jsou bezprostředně vystaveny vnějšímu prostředí a mají nejlepší přehled o tom, jaké podmínky právě panují. Je proto logické, že právě ony rozhodují o tom, kdy je načase růst a kdy není na růst nejlepší doba.
Výsledky ryze teoretického výzkumu na laboratorní rostlině huseníčku mohou najít brzy praktické uplatnění. Na jedné straně otevírají šanci na vyšlechtění nových výnosnějších odrůd kulturních plodin. Na druhé straně jsou příslibem pro šlechtění zakrslých rostlinných obrů pro pěstování na zahrádkách či květináčích. „Pokud chceme nasytit devět miliard lidí, kteří budou obývat Zemi v roce 2050, pak musíme porozumět základním principům růstu rostlin. To nám dovolí zvýšit výnosy za současného snížení spotřeby hnojiv a pesticidů,“ říká Joanne Choryová.
Vědci ze Salkova ústavu zjistili, že o růstu rostliny rozhoduje hormon označovaný jako brassinolid. Dlouho však nebylo jasné, kde a jak v rostlině působí. Do úvahy připadaly tři „vrstvy“. Pokožka, vnitřní vrstva buněk obsahující zelené barvivo a provádějící fotosyntézu nebo vnitřní „armatura“ tzv. cévních svazků, které zajišťují transport živin z kořenů do listů a naopak. Vědci podezírali rostliny z toho, že regulaci růstu neřídí jen jedna vrstva, ale že je výsledkem vzájemné spolupráce několika rostlinných pletiv.
„My jsme však jasně prokázali, že kontrolní roli plní výhradně pokožka rostlin. Dokáže růst rostliny popohánět i brzdit. Buňky pokožky rozhodují i o tom, zda budou růst buňky z vnitřních vrstev. Říkají jim, jestli se mohou rozrůstat nebo ne,“ shrnuje Joanne Choryová výsledky převratného objevu.
Buňky z pokožky rostlin syntetizují v příhodných podmínkách brassinolid a ten se v nich pak váže na speciální bílkovinné molekuly BRI1. Vazbou hormonu je vazebná bílkovina BRI1 uvedena do stavu horečné činnosti a nastartuje procesy potřebné pro růst. Choryová a její spolupracovníci to dokázali v pokusech, kdy zásahem do produkce brassinolidu v pokožce rostlin donutili malé rostliny k intenzivnímu růstu, a naopak velké rostliny měnili v trpaslíky. Buňky pokožky jsou bezprostředně vystaveny vnějšímu prostředí a mají nejlepší přehled o tom, jaké podmínky právě panují. Je proto logické, že právě ony rozhodují o tom, kdy je načase růst a kdy není na růst nejlepší doba.
Výsledky ryze teoretického výzkumu na laboratorní rostlině huseníčku mohou najít brzy praktické uplatnění. Na jedné straně otevírají šanci na vyšlechtění nových výnosnějších odrůd kulturních plodin. Na druhé straně jsou příslibem pro šlechtění zakrslých rostlinných obrů pro pěstování na zahrádkách či květináčích. „Pokud chceme nasytit devět miliard lidí, kteří budou obývat Zemi v roce 2050, pak musíme porozumět základním principům růstu rostlin. To nám dovolí zvýšit výnosy za současného snížení spotřeby hnojiv a pesticidů,“ říká Joanne Choryová.
