Třešně patří mezi velmi oblíbené ovoce a jejich pěstování se věnují nejen profesionální sadaři, ale stromy lze často nalézt i v zahradách a starých stromořadích.

Lze si vybrat z mnoha odrůd třešní, které se liší tvarem a velikostí plodů, barvou, dobou zrání nebo chutí. Protože se jedná o velmi atraktivní ovoce, je i nadále předmětem intenzivního šlechtění s cílem získat např. vylepšené charakteristiky plodů, zvýšenou odolnost proti abiotickým i biotickým faktorům či definované fenologické znaky, jako jsou doba kvetení či zrání. Šlechtění třešní však provází značné komplikace, protože úspěšnost získání nového hybridu po cíleném opylení je pouze 1% a teprve z této populace je možné dále selektovat genotypy s požadovanými znaky. Tyto znaky se však zpravidla projeví až za několik let, kdy stromky dorostou do plodnosti, a je nutné je sledovat po dobu několika dalších let pro ověření vyšlechtěné vlastnosti. Šlechtitelé se proto poohlížejí po nových možnostech, jak celý proces zintenzivnit. A novým nástrojem mohou právě být i molekulárně-genetické asociační studie, které využívají sekvence celých genomů, tzv. GWAS (Genome-Wide Association Studies).

Touto cestou se pustili vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Výzkumného a šlechtitelského ústavu ovocnářského Holovousy. Princip metody GWAS spočívá na předpokladu, že projev konkrétního fenotypového nebo fenologického znaku je z velké části dán geneticky, a tedy kódován v genomové DNA. Dalším krokem je tedy vytipování odrůd třešní, které se ve sledovaném znaku liší, např. mají červené nebo žluté plody. Potom se provede osekvenování genomů odrůd v těchto skupinách, tyto sekvence se porovnají a hledají se rozdíly, které by mohly být asociovány s daným znakem. Nalezené genomové oblasti se dále detailněji analyzují a v případě potvrzení asociace konkrétní sekvence (tzv. „markeru“) s konkrétním sledovaným znakem lze tuto informaci využít pro cílenou selekci požadovaných genotypů třešní pomocí molekulárně-biologických metod již ve stádiu malého semenáčku (marker-assisted selection; MAS). Tím pak odpadá nutnost udržovat neperspektivní hybridy několik let ve výsadbě, což značně snižuje náklady na vyšlechtění nové odrůdy.

Vědci z obou institucí provedli asociační studie týkající se znaků, jako jsou období sklizně, velikost plodu, barva plodu nebo pevnost plodu, tedy vlastnosti, které určují atraktivitu plodu pro spotřebitele, nebo zjednodušují pěstování, skladování a transport k zákazníkovi. Analýzy GWAS byly provedeny na více jak třech stech odrůdách třešní a výsledkem je nalezení markerů, které umožní zintenzivnit a zlevnit šlechtitelský proces u třešní. Příští roky budou tyto markery zaváděny do rutinní šlechtitelské praxe a všichni věří, že se kombinace zkratek „GWAS-MAS“ stane synonymem pro moderní šlechtění třešní.

[Detaily jsou uvedeny v publikaci „High-resolution genome-wide association study of a large Czech collection of sweet cherry (Prunus avium L.) on fruit maturity and quality traits“; https://doi.org/10.1093/hr/uhac233]

Autor:  RNDr. Radek Čmejla, Ph.D.

            VÝZKUMNÝ A ŠLECHTITELSKÝ ÚSTAV OVOCNÁŘSKÝ HOLOVOUSY s.r.o.