Prudký nárůst světových cen rýže dostal do svízelné životní situace miliony nejchudších obyvatel Země. Vědci, zemědělci i politici se shodují, že rýže musí prodělat „zelenou revoluci“, která přinese nové, výkonnější a odolnější odrůdy. Cesta ke splnění tohoto úkolu je ovšem více než trnitá.
Utopená úroda Monzun vyhlížejí jihoasijští zemědělci s nadějí i obavami. Když jsou srážky slabé, zůstanou rýžoviště bez vody a jemných usazenin, které přinášejí živiny pro budoucí úrodu. Pokud se z nebes snesou vodní přívaly, zmizí rostliny rýže na dlouhé dny pod vodou a uhynou. Každý rok postihne „utopení“ rýže rozsáhlé oblasti a následky bývají děsivé. Ztráty na sklizni se pravidelně pohybují kolem jedné miliardy dolarů.
Řešení nabízí pěstování odrůd, které jsou vůči zatopení odolné. Rostliny běžných odrůd hynou pod vodou už za čtyři dny. Odolné odrůdy vydrží i dvanáctidenní záplavu.
Přínos těchto odrůd se ukázal roce 2007 v Bangladéši, kde vzedmuté vody řek Tista a Jamuna zaplavily milion hektarů půdy. Na některých rýžovištích stála voda tři týdny. Porosty tradičních odrůd uhynuly a rolníci zůstali bez úrody.
Z pozemků, kde se pokusně pěstovala odolná rýže, sklidili zemědělci čtyři tuny z hektaru. Bylo to o tunu méně, než se dalo čekat za příhodného počasí, ale rolníci byli vděční doslova za každé zrnko.
Odrůdy rýže odolné proti zaplavení nejsou žádnou novinkou. Například v Indii pěstovaná rýže FR 13A se vzpamatuje i po třítýdenních záplavách. Rolníci se však do jejího pěstování nehrnou, protože moderní, na záplavy citlivé odrůdy dávají dvakrát vyšší výnosy. Už v sedmdesátých letech zkusili indičtí agronomové křížit odolnou odrůdu FR 13A s rýží, která dává vysoké výnosy. Lidem tahle rýže nechutnala a její pěstování se neujalo.
Nové možnosti šlechtění odrůd odolných vůči zatopení přinesl až nástup molekulární genetiky. Agronomové už nebyli odkázáni na metodu pokusů a omylů. Američtí genetici prozkoumali dědičnou informaci stovek hybridů vzniklých křížením rýže FR 13A s odrůdou, která je na zaplavení citlivá.
Podařilo se jim nejprve vytypovat oblast v dědičné informaci rýže FR 13A, kde se nacházejí geny zajišťující této odrůdě odolnost. Nakonec objevili gen Sub1A, který je za odolnost zmíněné odrůdy přímo zodpovědný. Gen potlačuje růst stonků a listů potopených rostlin a chrání je před ztrátou chlorofylu. Rostliny se pod vodou nevyčerpávají a mají větší šanci na zotavení poté, co voda poklesne.
Potápěč na poli Od roku 2003 pracují vědci usilovně na vnesení genu Sub1A do běžně pěstovaných odrůd rýže. Nepoužívají k tomu metod genového inženýrství. Rostliny jsou kříženy tradičním způsobem a genetické testy slouží jen k tomu, aby vědci rychle a spolehlivě zjistili, které hybridy zdědily odolnost proti zaplavení. V roce 2005 se podařilo vnést gen Sub1A do odrůdy Swarna, jež se v Indii a Bangladéši těší obrovské popularitě. Nová odrůda se neliší od původní Swarny ani výnosem, ani chutí. Navíc má pouze odolnost vůči zaplavení dodanou genem.
Letos byly získány další čtyři odolné odrůdy. Jejich testování potrvá ještě dva roky. Vědci předpokládají, že se nové odrůdy rýže odolné proti zaplavení začnou pěstovat po roce 2010.
Proti soli a hmyzu Při šlechtění rýže vzdorující zaplavení měli agronomové relativně jednoduchou úlohu, protože kýženou vlastnost určoval pouze jediný gen. Jiné vlastnosti zajišťuje vzájemná souhra většího počtu genů, a pak je šlechtění obtížné. Geny se při křížení chovají jako pytel blech. Snadno se rozutečou a žádoucí vlastnost se vytratí. Vědci jsou pak vděční i za dílčí úspěch.
Genetici z filipínského ústavu pro výzkum rýže objevili gen Saltol, který se podílí na odolnosti rostlin proti zasolení půdy. Rýže s tímto genem se už testuje v Bangladéši. Dá se pěstovat jen v období dešťů. Gen chrání před solí pouze klíčící rostliny. Vzrostlé porosty zachrání před poškozením monzun, který sůl z rýžovišť vymyje. Vědci usilovně pátrají po dalších genech zajišťujících ochranu před solí a doufají, že kombinace většího počtu genů obrní rýži proti soli na celou vegetační sezonu.
Na podobné problémy narážejí vědci při šlechtění rýže na odolnost vůči suchu, mrazu nebo vysokým koncentracím některých minerálů. Pro závlahy odsolenou mořskou vodou je například důležitá odolnost rostlin proti boru, který zůstává v odsolené vodě v koncentracích, jež rostlinám nesvědčí.
Marný boj vedou zatím pěstitelé rýže s hmyzím škůdcem svítilkou Nilaparvata lugens. Hmyz z příbuzenstva našich mšic saje z rostlin šťávy a navíc šíří v rýžovištích virové choroby. V sedmdesátých letech se povedlo vyšlechtit odrůdy, které svítilce odolávaly.
Hmyz však jejich obranu během deseti let prolomil a v současné době mu jen v Číně každoročně padne za oběť úroda bezmála tří milionů tun rýže.
Aspoň částečné řešení by mohlo přinést snížení dávek insekticidů, po kterém by přežili přirození hmyzí nepřátelé svítilky a stavy škůdce by zredukovali na únosnou míru.
Cíl – o polovinu vyšší úroda za méně vody a hnojiv Ke zvýšení výnosů by mohly významně přispět hybridní rýže, jejichž osivo vzniká křížením vybraných odrůd. Ty umožňují sklízet až o dvacet procent více, než kolik poskytují výchozí odrůdy.
Čína už hybridní rýži pěstuje na více než polovině ploch a vděčí jí za dvě třetiny úrody. V jiných zemích je ale nástup hybridů pomalý. Hybridní rýže se zatím hodí jen pro pěstování v teplém klimatu a chutí zaostává za původními odrůdami. Zvýšený výnos se projeví pouze v první generaci rostlin vypěstovaných z hybridního osiva. Pokud si rolník schová z úrody zrno jako osivo pro další rok, zažije trpké zklamání, protože druhá generace rostlin už výkonnost původního hybrida nemá.
Touto nectností by neměly trpět odrůdy vzniklé křížením s planě rostoucími druhy rýže. Hybridy plané rýže se špičkovými odrůdami mají v některých případech výnosy vyšší o deset až dvacet procent.
Nejambicióznější plány agronomů si kladou za cíl zvýšit u rýže účinnost fotosyntézy. Rýže patří k tzv. C3 rostlinám, které při fotosyntéze mění oxid uhličitý nejprve na organickou sloučeninu obsahující tři atomy uhlíku. Méně početná skupina rostlin, například kukuřice nebo cukrová třtina, patří k tzv. C4 rostlinám. Ty vytvářejí z oxidu uhličitého organickou sloučeninu tvořenou čtyřmi atomy uhlíku. Rostliny C4 mají ve srovnání s rostlinami C3 o polovinu účinnější produkci biomasy.
Zdá se, že některé planě rostoucí druhy rýže mají vnitřní stavbu listů uzpůsobenou k tomu, aby do nich vědci vnesli geny pro řízení přídatných biochemických reakcí a proměnili je tak na C4 rostliny. Výsledná rýže by měla o padesát procent vyšší výnos, a přitom by potřebovala méně vody a hnojiv.
***
Superplodina Nové odolnější odrůdy rýže budou vzdorovat záplavám, suchu a soli. Navíc poskytnou vyšší úrodu při menší spotřebě vody a hnojiva. Dobrá zpráva pro více než miliardu lidí na celém světě, kteří mají tuto plodinu téměř denně na svém jídelníčku.
Odborníci chtějí u rýže zvýšit účinnost fotosyntézy. Výsledkem jejich snahy mají být odrůdy dávající o polovinu vyšší úrodu při menší spotřebě vody a hnojiv.
Když příliš vydatné monzunové deště zaplaví rýžová pole, činí ztráty na sklizni až jednu miliardu dolarů. Vědci proto vyšlechtili odrůdu FR 13A, která přežije pod vodou dvanáct dní, ale nemá velké výnosy. Botanici tedy vytvořili voděodolného i plodného křížence. Lidem však nechutnal. Odborníci šli dál. Objevili v FR 13A gen Sub1A, jenž potlačuje růst stonků a listů potopených rostlin a chrání je před ztrátou chlorofylu. Rostliny se tolik nevyčerpávají a mají větší šanci se po záplavě zotavit. V roce 2005 vnesli gen do odrůdy velmi oblíbené v Indii a Bangladéši. Letos vznikly čtyři další odolné odrůdy, které se po skončení testů objeví na polích po roce 2010.
Hmyzí škůdce svítilka Nilaparvata lugens saje z rostlinek šťávy podobně jako mšice a navíc šíří v rýžovištích virové choroby. Pěstitelé s ním vedou marný boj. V 70. letech se povedlo vyšlechtit odrůdy, které svítilce odolávaly. Hmyz však jejich obranu během deseti let prolomil a jen v Číně ročně působí ztráty tří milionů tun rýže.
Tradiční odrůdy rýže při záplavě uhynuly, nové přežily a daly úrodu
O autorovi| Jaroslav Petr, biolog
