K botanice měl Jaroslav Doležel blízko už jako dítě. Přestože ho otec zahradník viděl jako svého následovníka, na botaniku se vždy díval z jiné perspektivy. "Nikdy jsem nebyl dobrý pěstitel. Odjakživa mě více lákal výzkum a šlechtění," přiznává.
O jeho profesním směřování pak bylo rozhodnuto na Vysoké škole zemědělské v Brně, kde jej na zahradnickém oboru pohltila genetika rostlin. "Vedoucí diplomové práce mi tehdy navrhl, že bych ji mohl vypracovávat na pracovišti Akademie věd v Olomouci. O mém osudu tím bylo rozhodnuto," vzpomíná Doležel.
S banány se poprvé setkal v 80. letech, tehdy na popud vedoucího své kandidátské disertační práce určil jako jeden z prvních na světě velikost dědičné informace banánovníku a použil k tomu tehdy novou metodu průtokové cytometrie. Díky tomu se mu otevřely dveře do výzkumných ústavů v tropech a vášeň pro banánovníky jej zcela pohltila. Kdyby si k práci mohl vybrat jednu rostlinu, volba by prý byla jasná.
Ve sklenících jeho olomouckého pracoviště, které je součástí Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum, momentálně pěstují na 100 různých odrůd. Žádné ale nemají plody ani květy, není to prý potřeba. K výzkumu jim totiž stačí jejich mladé listy, ze kterých izolují DNA - nositelku dědičné informace, a kořenové špičky, ze kterých připravují preparáty pro analýzu chromozomů, na které je dědičná informace rozdělena.
Spojení Hané s výzkumem banánovníků Doleželovi lichotí. "Je to zároveň i trošku provokace, pyšníme se tím na mezinárodních konferencích," přiznává s úsměvem.
Náročně vydobyté prvenství
Třebaže je olomoucký ústav zapojen do šlechtitelského programu Mezinárodního ústavu pro tropické zemědělství v Tanzanii, Ugandě a Nigérii, jeho cílem je zkoumání genetické informace banánovníků. "Analyzujeme jejich potomstva křížení. Jakmile něco zkříží a nejsou si jisti výsledkem, my jim to potvrdíme molekulárně," říká Doležel.
"Ačkoliv však vidíme jednu rostlinu, každá odrůda je úplně jiná. Navíc jsou jejich chromozomy tak malé, že donedávna nebylo možné je vůbec číst. Je to úplně jiná situace než například u pšenice, jejíž genom také studujeme a jejíž chromozomy jsou téměř desetkrát větší," vysvětluje.
Čtení genomu podle Doležela spočívá ve zjišťování pořadí písmen dědičného kódu. Jedna kopie dědičné informace banánovníku má délku asi 600 milionů těchto písmen. To je sice méně než u mnoha jiných plodin, neznamená to však, že by to byl jednoduchý úkol.
"Je to jako čtení knihy, ve které jsou věty přerušené nesmyslnými sledy písmen a mnohé úseky textu se na různých místech opakují," dodává s tím, že se zprvu četly jen srozumitelné části. To ale znamenalo, že genom nebyl úplný, proto se od toho upustilo.
Genetickou modifikací proti kolapsu trhu
Hodnotu ovoce, které známe mnohdy pouze z obchodů, nejsme podle Doležela jako Evropané schopni docenit. "Banány známe jen jako plody jedné odrůdy, jenže ve skutečnosti existuje asi tisíc dalších. V místě původu mají mnohem širší využití, představují tam základní potravinu," vysvětluje. "Kromě sladkých banánů se hojně používají i škrobové, tzv. plantainy, které se vaří, pečou a smaží."
Africké banány jsou podle něj hluboce zakořeněné v tamní kultuře. "Tak jako my máme vepřo knedlo zelo, Afričané mají různé typy banánů. Nedovedou si představit, že by měly trošku jinou barvu nebo chuť, a pokud se nově vyšlechtěné odrůdy liší, jen velmi neochotně je přijímají," tvrdí.
Jenže v budoucnu možná budou muset svůj odpor překonat. Poslední desetiletí se totiž šíří rasa TR4 půdní houby, která způsobuje tzv. panamskou chorobu banánovníku. Na zasažených pozemcích není možné pěstovat vnímavé odrůdy, mezi které patří i odrůda Cavendish, jejíž plody u nás obvykle kupujeme. A jak informovala vědecká asociace ProMusa, v roce 2019 se poprvé objevila i v Latinské Americe. Právě odtud pochází až 80 procent celosvětového exportu, nemoc tak může mít brzy za následek globální kolaps trhu s banány.
Ačkoliv Doležel připouští, že řešením boje proti chorobám by bylo vysazování mnoha různých odrůd na plantážích, připomíná i ekonomickou stránku problému. "Toto řešení si může dovolit jen malý pěstitel, kterému nejde primárně o zisk, nikoliv velcí exportéři. Bohužel se s monokulturami banánů musíme smířit, ekonomický tlak je totiž obrovský."
Naději v jejich záchranu ale představuje výzkum vědců z australské University of Technology. Těm se pomocí genetické modifikace podařilo změnit vnímavou odrůdu Cavendish tak, že panamské nemoci dokáže úspěšně vzdorovat. I proto Doležel poukazuje na důležitost této technologie.
Pomocí genetické modifikace je možné změnit pouze jednu konkrétní vlastnost rostliny, například odolnost vůči určité chorobě. A jak podotýká Doležel, genetické modifikace mohou představovat jedinou možnost, jak získat odrůdy s lepšími vlastnostmi. Banánovník je pro ni navíc perfektní, šlechtit ho pomocí semen je totiž extrémně náročné a velmi málo efektivní.
Za větší problém, než je samotná genetická modifikace, ale považuje budoucí přístup veřejnosti k ní. "Obyvatelé Afriky jsou k této metodě nedůvěřiví, a já je chápu. Dají se očekávat námitky, že v Evropě jsme proti geneticky modifikovaným organismům (GMO), zatímco u nich je budeme prosazovat."
Že by se měla metoda GMO obrátit proti pozitivním účelům vědy, si však nemyslí. "Neděláme přece nic špatného, když budou rostliny odolné proti chorobám a škůdcům. Nebudeme je pak aspoň muset ošetřovat různými pesticidy. V případě velkých plantáží jsou tyto postřiky dnes aplikovány častěji než jednou za týden!"
Přírodní cesta? Nevíme, čím to začalo
Šlechtit banánovníky ve zkumavkách, tak jak je to dnes standardem, je v podstatě jediným možným způsobem jejich šlechtění.
"Zní logicky, že bychom mohli jít přírodní cestou tak, že zopakujeme evoluci a domestikaci banánovníku a získáme odrůdy podobné těm dnešním, ale s lepšími vlastnostmi. Jenže v případě banánovníku víme o původu pěstovaných odrůd jen velmi málo. Předpokládáme, že docházelo ke křížení různých typů, ale nevíme přesně kterých a kdy. Je navíc možné, že tyto typy už neexistují. I touto problematikou se náš výzkum zabývá," vysvětluje vědec.
Na dotaz, zdali nebude mít snaha o šlechtění co nejvýnosnějších a nejodolnějších plodin paradoxně negativní vliv na životní prostředí, připomíná Doležel "zelenou revoluci" z druhé poloviny minulého století. "V té době byly vyšlechtěny a rozšířeny vysoce výnosné odrůdy obilovin a jejich pěstování zachránilo svět před hladomorem." Zároveň ale připomíná, že vysokých výnosů tyto odrůdy dosahují jen při dostatku vláhy a hnojení.
"Vysoké výnosy zemědělských plodin tedy znamenají větší odběr živin z půdy. Pokud se jedná o minerální látky, jsme schopni je hnojivy nahradit."
Větší problém podle něj představuje nedostatek organických látek. "Do půdy jich v současné době dodáváme mnohem méně, než je potřeba. Jejich nedostatek potom vede k rozpadu struktury půdy, omezuje její schopnost vázat vodu a negativně ovlivňuje mikroorganismy a drobné živočichy, jejichž přítomnost z ní dělá živý organismus, který příznivě ovlivňuje růst a vývoj zemědělských plodin," dodává.
