Olomoučtí odborníci pokročili ve zkoumání živých rostlin pod mikroskopem

Výzkum započal detailním protokolem pro dlouhodobé a šetrné zkoumání rostlin s vysokým rozlišením pomocí komerčně dostupných laserových mikroskopů, který vědci CRH publikovali před třemi lety v časopise Nature Protocols a jenž vzbudil značný zájem v odborné komunitě.

Následně se badatelé rozhodli upravit techniku pro dlouhodobé a šetrné zkoumání rostlin, aby mohli snímat větší objekty než huseníček, například embrya vojtěšky a z nich se vyvíjející rostliny.

„Podařilo se nám posunout dále metodu, která dokáže zatím jako jediná snímat rostliny v různých úrovních od nitrobuněčné až po celé rostliny. Skutečnost, že jsme od huseníčku pokročili k vojtěšce, považujeme za velký milník,“ uvedl vedoucí olomoucké výzkumné skupiny Jozef Šamaj.

Rostlinu podle něj mohou sledovat od několika hodin až po několik dní, jako by byla v přirozeném prostředí. Je vidět nejen její vývoj, ale také interakce s vnějším prostředím.

„Získáme tak mnohem lepší odpovědi na řadu biologických a biotechnologických otázek,“ doplnil.

Podle spoluautora studie Miroslava Ovečky bylo přenesení metody z modelové rostliny na vojtěšku technicky poměrně složité.

„Využíváme komerčně dostupný mikroskopický systém, takže jsme museli brát v úvahu jeho technické parametry. Důležité bylo připravit podmínky pro dlouhodobou kultivaci. Rostlina dostává ve sterilním prostředí čerstvé živiny, má zajištěný světelný režim i přísun vzduchu. Výsledky tak nejsou zkresleny sekundárními stresy způsobenými samotnou mikroskopií. Dosud neexistoval systémový přístup, který by hodnotil vojtěšku na takové úrovni. Popsali jsme i technologické problémy, které mají jiné skupiny, a navrhli, jak by se tato progresivní metoda mohla využívat pro vývojové studie pro jakýkoli typ rostlinných objektů,“ vysvětlil Ovečka.

Vědci z Olomouce spolupracovali s kolegy z britské Univerzity v Nottinghamu a Max Planck Institutu molekulární buněčné biologie v německých Drážďanech. Nové zkušenosti shrnuli v článku pro prestižní časopis Nature Plants.

Metodiku hodlají dále vylepšovat a v rámci projektu evropského Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání s názvem „Rostliny jako prostředek udržitelného globálního rozvoje“ ji upravit pro využití u ječmene.

Získané informace mohou být navíc stěžejní například pro zvýšení výnosů rostlin či jejich odolnosti vůči nepříznivým vlivům prostředí včetně sucha nebo chorob.

CRH sdružuje výzkumné týmy Univerzity Palackého a olomouckých pracovišť Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby.