V roce 2025 se v České republice i po celém světě pěstuje a sklízí přes 500 milionů tun rýže ročně. Pro mnohé komunity, nejen v Asii, ale i v Evropě – a dokonce v českých domácnostech, kde se rýže dávno stala základem řady jídel, to znamená zdroj každodenní výživy. Bohužel, rýže je magnetem pro nemoci, jako je bakteriální skvrnitost a plísně, které dokážou kompletně zdecimovat úrodu. Pro spoustu rodin tak právě nemoci rozhodují o tom — bude na talíři něco k večeři, nebo ne. Vědci dnes používají řadu metod k ochraně úrody, ale nadměrné používání „chemie“ vede ke vzniku rezistentních patogenů. právě proto vědci zkouší nové cesty — a genová editace je jedním z nejslibnějších přístupů.
Příběh odolné rýže
Všechno začalo v laboratoři výzkumnice Pamely Ronald. Její kolega Guotian Li získal genomovou sekvenci 3200 různých odrůd rýže. To je, upřímně, jako mít receptovou knihu k celé rodině rostlin — podle DNA vidíte, co mají společné a čím se liší. Jedna z těchto odrůd měla podivné flíčky na listech, což už u rýže signalizuje problém — jenže její genetická mapa skrývala daleko větší překvapení.
Na první pohled nebyla tato odrůda nijak zajímavá: nebyla výnosná a samotná rostlina byla docela drobná — z hlediska zemědělců žádný jackpot. Přesto právě ty podivné flíčky, připomínající projevy nemoci, vědce zaujaly. A také jim otevřely oči: tahle „neatraktivní“ rýže byla překvapivě odolná vůči chorobám. Přirozeně vzniklé mutace, které dělají rostlinu na pohled nezdravou, ji totiž naopak dělají nezajímavou pro patogeny. Pokud ale víte, které geny za to mohou — můžete jejich benefity přenést na komerčně využitelné odrůdy.
Rozluštění genetického kódu
Když máte sekvenované celé DNA, můžete vzít konkrétní geny a rozebrat, co přesně mají na svědomí. V tomto případě šlo výzkumníkům o to, identifikovat geny, které zajišťují dědičnou odolnost vůči nemocem — nikoli ty, které způsobují malý vzrůst či nízký výnos. Díky nástroji CRISPR/cas9 — původem ze španělských solných plání Santa Pola a oceněnému Nobelovou cenou (mimochodem, Francouzky Charpentier a Američanky Doudna) — Li oddělil “gen rezistence” RBL1 a začal jej aplikovat na produktivní odrůdy rýže.
Metoda CRISPR/cas9 už se dnes používá v řadě laboratoří i v Praze a Brně, protože umožňuje geny doslova „vyjmout, upravit a vložit“ tam, kde potřebujete. Jako model pro testování zvolil vědecký tým známou laboratorní odrůdu Kitaake — je nenáročná a skvěle se hodí pro ověřování teorií, takže žádné dlouhé čekání, jestli „to klapne“.
Úprava — korekce — vložení
Než však vědci pustili gen RBL1 do nové odrůdy, museli jej lehce upravit. Proč? Gen, který přináší rezistenci, je bohužel často zodpovědný i za slabý růst a nízký výnos – z hlediska zemědělce tedy žádná sláva. Proto je úprava DNA něco jako hra na chirurgii: musíte přesně vědět, co ubrat či změnit, aby vám zůstal jen žádoucí účinek. V tomto případě CRISPR/cas9 umožnil “odstranit” vedlejší efekty. Poté mohli v reálných podmínkách sledovat, jak se geneticky upravené rostliny chovají.
V praxi vědci vysadili několik desítek upravených i neupravených rostlin a čekali na výsledky v běžných i obtížných podmínkách – například při propuknutí plísně. Co zjistili? U zdravých porostů nebyl žádný rozdíl ve výnosu mezi oběma typy rýže. Ale když udeřila infekce, nová odrůda přinesla až pětinásobně vyšší úrodu než běžná rýže. To jsou čísla, která mohou změnit život stovkám milionů lidí a vyřešit minimálně část potravinové nejistoty v příštích letech — ať už v Bangladéši nebo třeba na Polabí.
Pozor na polopravdy:
- Geneticky modifikovaná rýže není žádná novinka. Proslulý „golden rice“ (zlatá rýže) s vysokým obsahem vitaminu A je známý příklad (v českých obchodech jste jej ale zatím neviděli). Jeho zlaté zbarvení způsobuje vysoký obsah beta-karotenu, z něhož tělo tvoří vitamin A, což pomáhá chránit před slepotou v regionech, kde se jí rýže téměř výhradně. Právě díky biotechnologiím se podobné inovace rychle rozšiřují i do běžných plodin.
