Polní pokusy s editovaným ječmenem v ČR

První polní pokusy s editovaným ječmenem v Evropě zahájili vědci ze skupiny Transformace rostlin (Ludmila Ohnoutková, Tomáš Vlčko) z Laboratoře růstových regulátorů (LRR). Jde o společné pracoviště Přírodovědecká fakulty Univerzity Palackého v Olomouci & Ústavu experimentální botaniky Akademie věd České republiky, v. v. i. (PřF UP a ÚEB AV ČR).

Podařilo se jim získat pomocí nových genomických technik (označovaných NGT ze zkratky New Genomic Techniques) jarní ječmen s mutací v genu PIL1. Ječmen byl vyvinut technologií CRISPR/Cas9, která umožňuje vytváření cílených mutací na předem definovaném místě v genomu. Úrodě č. 10/2025 o tom píše Mgr. Tomáš Vlčko, Ph.D., (Laboratoř růstových regulátorů, Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci & Ústav experimentální botaniky AV ČR)

Reguluje růst rostliny

Gen PIL1 je zapojen do regulace růstu rostlin v reakci na světelné podmínky. Jeho mutací se předpokládá narušení řízení růstu stébla vedoucí ke zkrácení délky internodií. Jarní ječmen, funkční vzorek označený TL-GP-PIL1, který byl pěstován v režimu uzavřeného nakládání GMO, byl vyvíjen ve spolupráci s prof. Peterem Heddenem z Rothamsted Research institutu v Anglii. Prof. Hedden již několik let pracuje na Olomouckém pracovišti, kde vede svou vědeckou skupinu. Mutantní linie byly opakovaně testovány na přítomnost transgenů, které byly součástí expresního vektoru použitého při transformaci. Genotypováním byly vybrány linie nesoucí mutaci v genu pil1 v homozygotním stavu, avšak jejich genom již neobsahuje cizorodou DNA kódující Cas9 či selekční gen, uvádí autor.
Přítomnost mutací v homozygotní konstituci je velmi důležitá, protože vytvořený znak nesegreguje podle Mendelových pravidel dědičnosti. Naopak transgeny přítomné v T0 generaci podle těchto zákonů přirozeně segregovaly z genomu v následující generaci a byly získány linie, které se liší od původní odrůdy jen v jediné bázi v genu PIL1. Porovnáním fenotypů mutantních linií s kontrolním needitovaným ječmenem bylo zjištěno, že mutantní rostliny vykazovaly nižší vzrůst o přibližně 10 cm.
Mohlo by se tedy u mutace pil1 jednat o nový znak, který by mohl být využit ve šlechtění. Potvrzení zajímavého fenotypu je nutné ověřit v polních podmínkách. Proto byla podána žádost a v letošním roce bylo Ministerstvem životního prostředí ČR uděleno povolení pro uvolnění mutantního ječmene zaregistrovaného jako funkční vzorek TL-GP-PIL1 do životního prostředí v rámci polních pokusů, konstatuje Mgr. Vlčko.*

Úvodní snímek: Pohled na pokusné plochy Foto Ota Blahoušek