Olomoučtí vědci identifikovali molekulární markery, které umožní šlechtění chutnějších a výnosnějších třešní

Třešeň ptačí (Prunus avium L.) je strom pěstovaný pro své chutné plody. Jedná se o diploidní druh z čeledi Rosaceae s relativně malým genomem o velikosti přibližně 340 milionů bází. 

Třešně jsou celosvětově oblíbené, ale kvůli krátké sezóně sklizně a omezené trvanlivosti (7 až 10 dní) nejsou k dispozici několik měsíců. Pro zlepšení odrůd třešní se šlechtitelské programy zaměřují především na prodloužení sklizňové sezóny a zvýšení velikosti, kvality a atraktivity plodů.

Šlechtění nových odrůd třešní je náročné kvůli relativně malému počtu potomků v porovnání s počtem opylovaných plodů. Komplikací pro šlechtění je také dlouhé období , než stromy začnou plodit, mnoho pracovně náročných procesů a doba od počátečního křížení do vzniku nového genotypu. Proto je období od začátku šlechtění až po komerční dostupnost často delší než 20 let. Protože tradiční šlechtění je nákladné a časově náročné, má každá strategie, která tento proces urychlí a zvýší jeho efektivitu, vysoký potenciální ekonomický dopad. Nejslibnější jsou přístupy využívající molekulární markery spojené s fenotypovými a fenologickými znaky v selekci podporované markery. Ty podle odhadů ušetří při výběru 3000 až 3500 sazenic třešní, což je cca jeden a tři čtvrtě milionu korun ročně. Přesto bylo identifikováno a použito ve šlechtění jen několik molekulárních markerů a kandidátních genů.

Analýza populační struktury sbírky genetických zdrojů. A) Graf analýzy hlavních komponent (PC) prvních dvou PC identifikovaných z 235 vzorků na základě 1 767 106 jednonukleotidových polymorfismů. B) Tepelná mapa matice příbuznosti odhadnuté pomocí VanRadenova algoritmu.

S cílem vyvinout molekulární markey pro šlechtění třešně bylo sekvenováno 235 genotypů u kterých byla hodnocena doba sklizně, barva, pevnost a velikost plodů. Pomocí celogenomové asociační studie byly identifikovány jednonukleotidové polymorfizm ve vazbě na dané znaky a na šlechtitelském materiálu čítajícím 64 položek byla tato vazba ověřena. Položky nesoucí žluté plody byly následně sekvenovány a byla u nich identifikována delece na chromozómu 3 o velikost asi 90 kb spojená s tímto znakem, která obsahovala pět transkripčních faktorů MYB10.

 Získané výsledky umožní zefektivnit a urychlit šlechtění třešně na důležité znaky pomocí molekulárních markerů.

Na výzkumu se podílel také Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský Holovousy s.r.o., využije výsledků v praxi ke šlechtění třešní s vyšším výnosem a lepší kvalitou plodů.

Článek byl publikován v časopisu Horticulture Research, 2023, 10, https://academic.oup.com/hr/search-results?page=1&q=High-resolution%20genome-wide%20association%20study%20of%20a%20large%20Czech%20collection%20of%20sweet%20cherry%20(Prunus%20avium%20L.)%20on%20fruit%20maturity%20and%20quality%20traits&fl_SiteID=6464&SearchSourceType=1&allJournals=1