Biolog: Úprava genů rostlin z nás mutanty neudělá. Bez šlechtění bychom se nenajedli
David Kopecký chtěl být učitelem biologie, ale bude z něj prezident Evropské asociace pro výzkum a šlechtění rostlin. Čím uživíme lidstvo? A jak budou vypadat rostliny budoucnosti?
„Díky novým technologiím zažíváme malou zelenou revoluci. Kdyby legislativci v EU naslouchali vědcům a šlechtitelům, neměli by důvod úpravu genomů u rostlin nepovolit,“ říká.
Ke konci 21. století má žít na Zemi přes 11 miliard lidí. Čím se nasytí?
Tím čím dosud. Převážně kukuřicí, rýží a pšenicí. Na Zemi existuje kolem 300 tisíc druhů kvetoucích rostlin, ale tyto tři druhy dodávají lidstvu přes polovinu kalorií. V blízké budoucnosti se na tom nic nezmění. Možná budeme využívat druhy, které jsme dosud nevyužívali, nebo ty, které se pěstovaly v minulosti a pak jsme je z nějakých důvodů opustili, ale základem budou stále ty tři a budeme hledat možnosti, jak vylepšovat jejich vlastnosti.
Budou rostliny vypadat jinak než dnes?
Vzhled rostlin se pravděpodobně výrazným způsobem nezmění. Budou daleko odolnější vůči suchu, mrazu, horku, chorobám a budou mít vyváženější nutriční komponenty, minerální látky a podobně. Zřejmě budou mít vyšší a stabilnější výnosy. Tím pádem nebudeme potřebovat tolik pesticidů, insekticidů, fungicidů a hnojiv, možná ani nebudeme potřebovat tolik mechanizace, protože je možné, že některé jednoleté rostliny přetvoříme na trvalky. Budeme mít pravděpodobně rostliny schopné efektivně sanovat kontaminovanou půdu, ze které pomocí kořenů vytáhnou těžké kovy. U některých druhů se jistě podaří vyšlechtit odolnost k zasoleným půdám, které v rámci Evropy představují problém zejména ve Středomoří.
To vše dokážeme díky šlechtění?
Ano. Šlechtění je pro běžného člověka proces, který nějak funguje, ale moc se o něm nepíše. Řekl bych, že je to docela přehlížená součást lidské činnosti, která je však naprosto zásadní. Bez šlechtění bychom se nenajedli.
Co je aktuálně největším trendem v oboru?
Šlechtění zažívá obrovský boom ve dvou oblastech. První je o moderní technice, vizualizaci, používání dronů a jiných skenovacích systémů s nejrůznějšími kamerami. Můžeme se tak detailně podívat na tisíce rostlinek, aniž bychom je museli osobně obcházet na poli. Druhou částí je genomika. Čtení DNA, výběr rostlinek pomocí molekulárně biologických metod či editování genomů.
Jak velký zásah do rostliny je editace jejího genomu?
V podstatě jen kopírujeme přírodu. Úpravy DNA jsou procesem, který se v přírodě běžně děje. Nemůžeme si představovat, že genom (veškerá DNA uložená v buňce) jednotlivých druhů se nikdy nemění. Mockrát se v minulosti změnil. Lidská DNA je zhruba ze 3 % tvořena geny neandertálců. Podobně má spousta rostlin i živočichů geny z jiných druhů, které přirozeným způsobem absorbovaly. Nebylo to díky technologii, kterou vymyslel člověk. Naopak, člověk se od přírody tuto technologii naučil.
Genových úprav u rostlin se tedy nemáme bát?
Určitě ne. Paradoxně v současné době v Evropě je legální mutační šlechtění, kdy působením chemických látek nebo fyzikálních jevů, jako je ozáření, získáte u rostliny řadu mutací. Výrazně tím upravíte DNA, ale vůbec nevíte, co přesně jste změnili. Takto vznikla celá řada populárních odrůd včetně celosvětově velmi úspěšné odrůdy jarního ječmene Diamant, vyšlechtěné panem docentem Boumou v šedesátých letech. Co přesně se v rostlině událo a jaké geny tato mutageneze zasáhla, se neví dodnes. A takové mutační šlechtění se stále používá. Smutné je, že šlechtění pomocí editace genomu je v Evropě zakázané, přestože je daleko přesnější a přesně víme, kterou část genomu upravujeme.
Jinde ve světě se využívat může?
Ano. V Brazílii, USA, Číně i Indii se editace genomů ve šlechtění používá. Evropský parlament se už zabývá změnou a snad se bude moci tento nástroj za jasně definovaných podmínek používat i u nás. Budou zřejmě povoleny úpravy genomu daného druhu, přičemž nebudeme moci vkládat DNA z jiných druhů. Ale i toto se v přírodě děje. Při zkoumání planých ječmenů jsme zjistili, že během evoluce došlo k mnohonásobnému přenosu cizorodé DNA z prosovitých trav. Tyto cizorodé geny se v planých ječmenech udržely statisíce let a zřejmě se podílely na adaptaci ječmenů na různé klimatické podmínky.
