Pšenice poskytuje celosvětové populaci více kalorií než kterákoli jiná plodina, avšak většina pěstované pšenice má poměrně omezenou genetickou variabilitu, což ji činí zranitelnou vůči změnám klimatu či dalším faktorům. Proto je třeba poměrně rychle nalézt nové možnosti, jak vypěstovat dostatek pšenice k nakrmení lidstva navzdory nepříznivým podmínkám.
Podle profesora Anthonyho Halla, autora studie a vedoucího skupiny v Earlham Institute, je pšenice hojně pěstovanou obilninou a produkty z ní představují přibližně 20 % celosvětové spotřeby kalorií. Neví se však, zda plodiny, které ještě „dnes“ dostatečně úspěšně pěstujeme, budou schopny zvládnout „zítřejší“ počasí. S rostoucími teplotami a extrémnějšími výkyvy počasí stoupá nejistota ohledně schopnosti hlavních potravinářských plodin, a pšenice mezi ně bezesporu patří, nadále uspokojovat celosvětovou poptávku po potravinách a krmivech. Polní pokusy v Mexiku zdůraznily význam genetické rozmanitosti klíčových plodin, u nichž se v důsledku desetiletí selektivního šlechtění zredukovala jejich schopnost přizpůsobit se poměrně rychlým nárůstům teplot a dalším klimatickým změnám.
Jelikož vývoj nových odrůd není zrovna rychlou záležitostí a může trvat deset i více let, tak je nutné jednat docela rychle. Proto se jedna z možností zaměřila na zkoumání DNA „exotické“ pšenice, která by mohla být jednou z cest k vyšlechtění klimaticky odolných odrůd této významné obilniny.
„Exotika z divočiny“
Po loňském roce, kdy byly na mnoha místech překonány teplotní rekordy, nabídl výzkum vědců z Earlham Institute v Norwichi, kteří spolupracovali s mexickým Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), tolik potřebnou naději na zlepšení odolnosti důležitých zemědělských plodin k zajištění potravinové bezpečnosti navzdory změnám klimatu. Výzkum financovala UK Research and Innovation-Biotechnology and Biological Sciences Research Council (UKRI-BBSRC) a podporovali jej International Wheat Yield Partnership (IWYP), Secretariat of Agriculture and Rural Development (SADER), Sustainable Modernization of Traditional Agriculture (MasAgro) a CIMMYT.
Ve spolupráci s CIMMYT založili výzkumníci z Earlham Institute dvouletý polní pokus v mexické poušti Sonora, kde zkoumali 149 linií pšenice, od široce používaných tzv. elitních linií až po ty, které byly speciálně vyšlechtěny tak, aby obsahovaly DNA divokých příbuzných a krajových odrůd z Mexika a Indie.
Nicméně podle Matthewa Reynoldse, spoluautora studie a vedoucího oddělení fyziologie pšenice v CIMMYT, má křížení tzv. elitních linií s „exotickým“ divokým materiálem svá úskalí. Existuje totiž dobře známé riziko spočívající ve vnášení většího množství těch nežádoucích vlastností než těch požadovaných, avšak výsledek jejich práce by mohl představovat významný průlom v překonávání této překážky a v dalším využívání genetických zdrojů pro zvýšení odolnosti rostlin vůči klimatu.
Během pokusu vědci vysévali pšenici později, než je běžně doporučována, aby rostliny byly nuceny růst v teplejších měsících, což je vystavilo takovému tepelnému stresu, který se podle předpovědí dalšího zvyšování globální teploty stane jednou běžným. Po sklizni zjistili, že rostliny, které byly vyšlechtěné s přídavkem této „exotické DNA“, dosahovaly o 50 % vyššího výnosu než ty, jež se musely bez této DNA obejít. Důležitým zjištěním bylo i to, že tyto nové, tzv. exotické linie nedosahovaly horších výsledků, než jaké byly běžné u elitních linií v obvyklých podmínkách.
Výzkumníci provedli sekvenování DNA rostlin, aby odhalili specifické genetické rozdíly, které mohou být zodpovědné za zvýšenou odolnost „nových“ odrůd vůči narůstajícím teplotám. Mimo to také identifikovali genetické markery, které by jim mohly umožnit cílenou implementaci prospěšné „exotické“ DNA do elitních linií, což by mohlo představovat poměrně rychlý způsob, jak zvýšit odolnost rostlin vůči klimatu a zmírnit riziko rozsáhlé neúrody.
