Každé jaro posype naše auta žlutým práškem a celé měsíce se vysmívá alergikům, ale pyl je víc než jen rostlinné spermie.
Nový výzkum z University of Georgia určil, kdy pyl dospívá a začíná vyjadřovat svůj vlastní genom, což je hlavní změna životního cyklu rostlin.
Každé zrnko pylu je vlastně vlastní mnohobuněčný organismus – se dvěma až 40 buňkami, v závislosti na druhu. Pyl exprimuje svůj vlastní genom a je geneticky odlišný od své mateřské rostliny. To znamená, že pylová zrna z jedné květiny mohou mít různé rysy a vlastnosti, podobně jako byste se mohli lišit od svých sourozenců.
Když pylová zrna soutěží o oplodnění vajíčka, přežijí pouze ta pylová zrna s nejúspěšnějšími vlastnostmi, aby předala svou genetickou informaci další generaci. Tato nelítostná konkurence mezi pylem je kontrolou kvality genomu rostlin, protože škodlivé mutace jsou odstraněny, když pylová zrna s těmito mutacemi nemohou konkurovat.
Před studií, která se dostala na obálku časopisu Science z 28. ledna, si vědci nebyli jisti, kdy pyl začal vyjadřovat svou vlastní genetickou informaci.
"Protože pyl exprimuje svůj vlastní genom, může přirozený výběr působit přímo na pyl. Díky tomu je konkurence pylu důležitou silou utvářející evoluci rostlin," řekl Brad Nelms, hlavní autor studie a odborný asistent rostlinné biologie v Franklin College of Arts and Sciences. „Pokud bychom měli lepší znalosti o rozsahu a načasování selekce pylu, pomohlo by nám to lépe předvídat, jak se rostlinné druhy přizpůsobují měnícímu se prostředí. Dokonce bychom mohli být schopni použít selekci pylu k urychlení šlechtění plodin, například selekci plodin odolnějších vůči teplu."
Skrytý život pylu
Výběr pylu je klíčem k úspěšnému rozmnožování. Ale vývoj pylu je neuvěřitelně citlivý na tepelný stres.
Růst teplot může způsobit nevratné poškození samotných rostlin a může také změnit množství pylu, které daná rostlina produkuje. To ve spojení s dalšími změnami sexuálního reprodukčního cyklu rostlin vyvolanými teplem může nakonec vést k nižším výnosům plodin, což je hlavní problém pro zabezpečení potravin.
"Například všechny škroby, které jsou vyrobeny v zrnech, jsou také vyrobeny v pylu," řekl Nelms. "Jsou tam stejné cesty. Takže zjišťujeme způsoby, jak můžeme skutečně provést ztrátu funkce genetiky přímo na pylu."
Výzkumníci sekvenovali obsah RNA z buněk kukuřičného pylu po dobu 26 dnů, počínaje tvorbou spór v procesu známém jako meióza a konče plně vytvořeným pylem oddělujícím se od mateřské rostliny.
„To, o čem mnoho lidí myslí, když přemýšlíme o pylu, je to, že jednou spatříme květinu a vy uvidíte pyl, který se má uvolňovat, ale vývoj pylu ve skutečnosti začíná opravdu brzy v květu,“řekl Nelms. "Například v kukuřici zasadím semínko do země a po pěti nebo šesti týdnech mi rostlina vyroste kolem hrudníku. Ještě byste neviděli žádné známky kvetení, ale ty organismy už rostou hluboko." uvnitř závodu. Je to tento druh složitého skrytého procesu, který jsme dosud v rostlinách moc neviděli."
