"Całujące się" rośliny dają początek gatunkom

Szczepienie to metoda stosowana w rolnictwie od bardzo dawna. Dzięki niej, na przykład, można odmianę o atrakcyjnych owocach zaszczepić na pniu odmiany posiadającej odporność na infekcje korzeni. Tkanki obu roślin w miejscu szczepienia zrastają się i taki hybrydowy organizm może sprawnie funkcjonować. Naukowcy jednak dopiero teraz zbadali, co właściwie dzieje się w komórkach na styku obu roślin. Okazuje się, że dochodzi tam do spontanicznego transferu całego jądrowego DNA z komórek jednej rośliny do drugiej. Powstały w ten sposób nowy typ komórek posiada pełny, jądrowy materiał genetyczny obu gatunków.

"Do tej pory nikt nawet nie podejrzewał, że coś takiego jest możliwe! Dotychczas sądzono, że w miejscu zrastania się dwóch szczepionych roślin nie dochodzi do wymiany DNA jądrowego" - komentuje w rozmowie z PAP uczestnik badań, dr Hieronim Golczyk z Instytutu Biotechnologii Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego. Według niego badania mogą rzucić nowe światło na ewolucję roślin, a także mogą mieć znaczenie dla rolnictwa. Wyniki tych prac ukazały się w czerwcu w tygodniku "Nature".

W badaniach tych, kierowanych przez prof. Ralpha Bocka z Instytutu Fizjologii Molekularnej Roślin Maxa Plancka w Poczdamie-Golm, szczepiono dwa genetycznie odległe od siebie gatunki tytoniu. Z miejsca szczepienia obu tych roślin pobrano komórki i udało się wyhodować z nich nowy, mieszańcowy gatunek tytoniu o cechach wspólnych dla obu gatunków. Należy dodać, że dwa szczepione gatunki tytoniu są na tyle genetycznie różne, że w naturze nie krzyżują się one ze sobą.

"To jest historia niesamowita, bo powstanie nowego gatunku mieszańcowego jest w przyrodzie uzależnione od komórek płciowych i zapłodnienia, tutaj natomiast mamy do czynienia z powstawaniem takiego gatunku w wyniku transferu informacji genetycznej pomiędzy komórkami somatycznymi szczepionych roślin, czyli na drodze bezpłciowej" - podkreśla Golczyk.

Podobny transfer informacji genetycznej - zdaniem badacza z KUL - może zachodzić nie tylko jako skutek szczepienia, ale również naturalnie, w przyrodzie. Chodzi o te sytuacje, w których rośliny różnych gatunków, rosnąc blisko siebie, stykając się i ocierając, miejscowo się także zrastają. Takie "całujące się" rośliny, połączone pniami lub gałęziami można spotkać podczas spaceru w plenerze. W miejscu roślinnego "pocałunku" może również dochodzić do przeniesienia materiału genetycznego. "Jeśli ze styku zrastających się tkanek dwóch różnych gatunków wyrośnie nowy pęd - może on hipotetycznie posiadać sumę jądrowego materiału genetycznego obu gatunków i dać początek nowemu mieszańcowemu gatunkowi" - mówi Golczyk. Taka sytuacja rzucałoby nowe światło na ewolucję roślin. Potrzebny będzie jednak szereg dalszych badań, które sprawdzą tę hipotezę.

Badania te mogą mieć też znaczenie dla rolnictwa, gdyż dają możliwość użycia zabiegu szczepienia do wyhodowania nowych gatunków mieszańcowych, które łączyć będą w sobie cechy genetycznie odległych gatunków. Inne metody uzyskiwania mieszańców międzygatunkowych lub międzyodmianowych były już wcześniej znane, ale może się okazać, że zastosowanie do tego celu metody szczepienia będzie strategią łatwiejszą i tańszą.