Vědci vedení Syngenta Biotechnology China učinili průlomový objev v oblasti zemědělské genetiky a odhalili, že určité kmeny slunečnice mohou tvořit životaschopná semena bez nutnosti opylení. Toto zjištění, podrobně popsané ve studii zveřejněné vPříroda, mohl by revoluci revoluci chov slunečnice výrazně zkrátit čas potřebný k vývoji plně inbredních linií.
Studie s názvem „Haploidní fakultativní parthenogeneze v sexuální reprodukci slunečnice“ zkoumá fenomén parthenogeneze, proces, kde se organismy reprodukují bez oplodnění, dříve pozorované u různých zvířat, ale méně pochopené v rostlinách. Tento proces v slunečnicích umožňuje tvorbu haploidních semen, která obsahují pouze genetický materiál mateřské rostliny.
Tradičně vývoj inbredních slunečnicových linií, nezbytný pro zlepšení rysů plodin, vyžaduje asi šest let opakované sebeopalování. Zjištění týmu však naznačují, že využití zdvojnásobeného haploidního systému by mohlo toto období snížit na přibližně deset měsíců.
Výzkum zahrnoval rozsáhlé experimenty za různých podmínek, včetně kontrolovaných skleníkových prostředí a venkovních polí, aby bylo možné identifikovat genetické pozadí, které umožňují tvorbu semen bez oplodnění. Pro studii byly rozhodující techniky, jako je chemické ošetření k potlačení pylu, spolu s manipulacemi s environmentálními manipulacemi, jako je úprava intenzity a teploty světla a teplota.
Výsledky ukázaly, že světlo s vysokou intenzitou významně zvýšilo výtěžek haploidních semen, zatímco některé kombinace pylu kukuřice a boronu také zvýšily jejich tvorbu. Je pozoruhodné, že semena byla schopna se vyvíjet navzdory absenci oplodněného embrya a místo toho se spoléhala na rezervy živin uložených v kotyledonech.
Tento průlom zpochybňuje nejen konvenční porozumění reprodukci rostlin, typicky závislý na dvojitém oplodnění-ale také otevírá nové cesty pro chovné praktiky. Se schopností obejít zdlouhavý proces vývoje endospermu by se chov slunečnic mohlo stát efektivnější a flexibilnější a potenciálně zvýšit globální produkci plodiny, která v roce 2023 stála téměř 55 milionů metrických tun.
Další genetická analýza a techniky tkáňové kultury potvrdily mateřský původ těchto semen a jejich potenciál pro regeneraci na plodné rostliny nastavení semen. Takové pokroky jsou slibné pro zrychlení zlepšení jedné z nejvýznamnějších plodin na světě a nabízejí nový nástroj v globálním úsilí, aby uspokojil rostoucí poptávku po zemědělské produktivitě.
