Vědci z Masarykovy univerzity odhalují tajemství rozmnožování rostlin

„Naše metoda otevřela úplně nové možnosti výzkumu rozmnožování rostlin. Nejenže díky tomuto know-how můžeme detailně studovat na molekulární úrovni procesy, které jsou pro reprodukci rostlin stěžejní, ale navíc můžeme testovat, jak na reprodukci rostlin působí například zvýšená teplota, což je v kontextu změny klimatu obzvlášť aktuální téma,“ uvedl Karel Říha.

Pohlavní život rostlin v současnosti biologové běžně studují především za pomoci cytologických a genetických metod, a to převážně na mrtvých buňkách. Sledovat v živých květech dynamiku celého procesu vzniku pohlavních buněk, embrya rostliny i vznik zrn či plodů, ale dosud nebylo možné.

Pro sledování vývoje pohlavních buněk rostlin, které jsou v květech uzavřeny uvnitř prašníků a pestíků, využil Říha a jeho tři kolegyně – Pavlína Mikulková, Soňa Valuchová a Jana Pečinková – moderní mikroskopickou metodu, která prozařuje zkoumaný objekt velice tenkým laserovým paprskem. Museli vyvinout postupy, které jim umožnily použít tuto technologii zcela novým způsobem. „Díky vytvořenému know-how a týmu s potřebnými znalostmi a zkušenostmi můžeme rozvíjet vlastní výzkumná témata a také nabízet pomoc dalším vědeckým skupinám, které se na nás už obracejí,“ podotkl Říha.

Aby mohli lépe nahlédnout do procesu rozmnožování rostlin, museli si výzkumníci osvojit práci s květy o velikosti okolo 0,2 milimetru, najít vhodný kultivační roztok, který je udrží živé po dobu několika dní, zajistit po tu dobu bezproblémový chod mikroskopu a také si vytvořit linie rostlin se zabudovanými fluorescenčními značkami, díky kterým mohou pod mikroskopem sledovat konkrétní buňky či jejich části.

Výsledkem pozorování jsou videa, která ukazují přesný sled dějů v buňkách květu. Odborníci se mohou dívat na jednotlivé vrstvy květu tak, jak je snímá mikroskop, nebo je spojit a vytvořit trojrozměrnou strukturu květu. Pomáhá jim s tím speciální software, který umožňuje manipulovat s velkými objemy dat z měření.

Tým Karla Říhy z institutu CEITEC MU se zaměřuje na studium rostlinné meiózy, což je proces, při němž dochází k dělení buněk a redukování počtu chromozomů coby příprava k předání genetické informace potomkům.

Výzkum týmu podpořil grant z evropského Operačního programu věda, výzkum a vzdělávání, který koordinuje Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR.