Vídáme ji na mezích a loukách a nezřídka si ji z procházky neseme domů do vázy. Silenka širolistá nebo také knotenka je běžnou českou bylinou. Spíše než jemnými bílými květy zaujme svým sametovým, leckdy nafialovělým tělem. Na první pohled upoutají i jakési balonky pod některými květy. Nafouknuté kalichy se semeníky patří samičím rostlinám, lodyhy se štíhlými, válcovitými kalichy nesou zase jen samčí květy s prašníky a pylem.
Silenka širolistá se řadí mezi dvoudomé rostliny – tedy druhy, u nichž se vyvinula oddělená pohlaví a v jejichž populaci se vyskytují jedinci s výhradně samičími, nebo naopak samčími rozmnožovacími orgány. „Samce“ a „samice“ v rostlinné říši rozlišují třeba i vrby, chmel nebo konopí. O dvoudomosti vědí své rovněž zahrádkáři a sadaři, kteří chtějí pěstovat rakytník pro jeho vitaminy nabušené plody – musejí zasadit dva keře coby partnerskou dvojici. Podobné je to s léčivým jinanem dvoulaločným.
Zrovna tak silenka musí růst v páru. Nabídnout sice nemůže ani zásobu vitaminů, ani své plody k potravinářskému využití, zato je důležitým klíčem k poznání. „Výzkum silenek nám pomáhá odpovědět na otázky spojené s osudem našich genomů, a tím s osudem nás samých,“ vysvětluje Helena Štorchová z Ústavu experimentální botaniky AV ČR, jež vede laboratoř reprodukce rostlin.
Na stopě samčímu genomu
Jak je možné, že by luční květina mohla prozradit něco o lidském pokolení? Silenka širolistá je vybavena obdobným systémem určení pohlaví jako člověk. Samčí jedinci nesou chromozomy X a Y, zatímco samičí mají dvojici chromozomů X. A právě dědičnou informaci pohlavního chromozomu Y u silenky širolisté podrobně prozkoumal mezinárodní tým vědců z osmi evropských zemí, USA a Chile.
Rozluštit ji byl nesmírně náročný úkol. DNA chromozomu Y u silenky totiž obsahuje mnoho opakujících se úseků, což komplikuje jeho analýzu. Navíc je obrovský – má přes 500 milionů „písmen“ genetické informace. To je téměř jedna šestina celého genomu člověka s 23 chromozomy.
„Na rozdíl od lidského chromozomu Y je ten silenkový evolučně mladý. Začal se utvářet před asi 11 miliony lety. Během další evoluce se postupně omezovala jeho rekombinace s chromozomem X, tedy párování a výměna jejich odpovídajících oblastí. Hromadily se v něm také opakující se úseky DNA, což vedlo k jeho extrémnímu zvětšování,“ říká Roman Hobza z Biofyzikálního ústavu AV ČR.
Důležité poselství nenápadné byliny
Vědci použili kombinaci několika nejmodernějších metod čtení DNA, aby získali detailní sekvenci silenčina chromozomu Y – zjednodušeně řečeno pořadí „genetických písmen“, v nichž je zapsána dědičná informace. Podařilo se také nalézt geny, které by mohly být zodpovědné za základní funkci chromozomu Y, tedy potlačení tvorby semeníku a podporu formování prašníků a produkci pylu v samčích květech.
Vedle genomu silenky širolisté analyzovali badatelé i genomy dvou příbuzných druhů, které nemají oddělené pohlaví – silenky obecné a silenky kuželovité. Jejich srovnání odhalilo komplikovaný původ silenkových pohlavních chromozomů, jež vznikly z několika kusů jiných chromozomů.
„I zdánlivě nenápadné rostliny mohou přinést klíčové poznatky o základních biologických procesech. Silenka širolistá se tak stává jedním z důležitých pokusných druhů pro pochopení evoluce rozmnožování,“ uzavírá Roman
Hobza.
Zdroj a foto: AV ČR
