Vedci vedení spoločnosťou Syngenta Biotechnology Čína urobili priekopnícky objav v oblasti poľnohospodárskej genetiky, odhaľujúc, že určité slnečnicové kmene môžu vytvárať životaschopné semená bez potreby opelenia. Toto zistenie, podrobne uvedené v štúdii uverejnenej vPovaha, mohla by revolúciu v slnečnici výrazným skrátením času potrebného na vývoj plne inbredných línií.
Štúdia s názvom „Haploidná fakultatívna parthenogenéza v slnečnicovej sexuálnej reprodukcii“ skúma jav parthenogenézy, proces, v ktorom sa organizmy reprodukujú bez oplodnenia, predtým pozorované u rôznych zvierat, ale menej pochopené v rastlinách. Tento proces v slnečnice umožňuje tvorbu haploidných semien, ktoré obsahujú iba genetický materiál materskej rastliny.
Tradične si vývoj inbredných slnečnicových línií, ktoré sú nevyhnutné na zlepšenie vlastností plodín, vyžaduje asi šesť rokov opakovanej sebao opelenia. Zistenia tímu však naznačujú, že využitie zdvojnásobeného haploidného systému by mohlo toto obdobie znížiť na približne desať mesiacov.
Výskum zahŕňal rozsiahle experimenty za rôznych podmienok vrátane kontrolovaného skleníkového prostredia a vonkajších polí na identifikáciu genetického pozadia, ktoré umožňujú tvorbu semien bez oplodnenia. Pre štúdiu boli rozhodujúce techniky, ako sú chemické ošetrenie na potlačenie peľu, spolu s manipuláciou s životným prostredím, ako je úpravy intenzity a teploty svetla a teplota, rozhodujúce.
Výsledky ukázali, že svetlo s vysokou intenzitou významne zvýšilo výťažok haploidných semien, zatiaľ čo určité kombinácie peľu kukurice a bóru tiež zvýšili ich tvorbu. Je pozoruhodné, že semená boli schopné vyvíjať sa napriek absencii oplodneného embrya, namiesto toho sa spoliehali na rezervy živín uložené v kotyledónoch.
Tento prielom nielen spochybňuje konvenčné chápanie reprodukcie rastlín, ktorá je typicky závislá od dvojitého oplodnenia, ale tiež otvára nové cesty pre chovné postupy. Vďaka schopnosti obísť zdĺhavý proces vývoja endospermu by sa šľachtenie slnečnice mohlo stať efektívnejším a flexibilnejším a potenciálne zvýšiť globálnu výrobu plodín, ktorá v roku 2023 dostávala takmer 55 miliónov metrických ton.
Ďalšia genetická analýza a techniky tkanivovej kultúry potvrdili materský pôvod týchto semien a ich potenciál na regeneráciu do plodných rastlín stanovujúcich osivo. Takýto pokroky sa prísľubom urýchľuje zlepšenie jednej z najvýznamnejších olejových plodín na svete a ponúka nový nástroj v globálnom úsilí o uspokojenie zvyšujúceho sa dopytu po poľnohospodárskej produktivite.
