Mšice poškozují rostliny nejen sáním asimilátů, ale také ovlivňováním metabolismu a transportu cukrů hostitelské rostliny. Omezení dostupnosti cukrů proto představuje možnou obrannou strategii proti mšicím využitelnou při vývoji odolnějších rostlin, například prostřednictvím editace genů zapojených do transportu cukrů v lýku (floému).

U vodního melounu byl v této souvislosti studován gen VST1 (vacuolar sugar transporter 1), kódující transportér sacharózy a glukózy. Při napadení mšicemi se exprese VST1 výrazně zvyšuje, což vede ke zvýšené dostupnosti cukrů potřebných pro jejich růst a rozmnožování. Tým výzkumníků z Pekingské akademie zemědělských a lesnických věd proto pomocí systému CRISPR/Cas9 vytvořil dvě mutantní linie vodního melounu (vst1-1 s delecí 118 nukleotidů a vst1-2 s bodovou delecí) a porovnal jejich reakci na napadení mšicemi s rostlinami běžného typu (WT), editované rostliny vykazovaly výrazně vyšší odolnost. Zatímco u WT docházelo ke kroucení listů a produkci velkého množství medovice, mutanty zůstávaly téměř bez poškození. Mšice navíc přibližně dvakrát častěji napadaly WT rostliny a na mutantech produkovaly méně medovice, což ukazuje na nižší intenzitu jejich sání. 

Autoři studie dále sledovali přepis (transkripci) genu VST1 po napadení mšicemi. Její zvýšení bylo zaznamenáno již 12 hodin po napadení, což podpořilo předpoklad o zapojení tohoto genu do interakce mezi rostlinou a škůdcem. Analýza floémové mízy pomocí GC-MS zároveň prokázala u mutantů výrazně nižší obsah sacharózy a glukózy, a tedy menší dostupnost cukrů. Editované rostliny rovněž vykazovaly nižší hromadění reaktivních forem kyslíku (ROS) a menší rozsah poškození listů. Naopak rostliny s nadměrnou expresí VST1, připravené rovněž v rámci této studie, byly poškozovány více než WT. 

Výzkum ukazuje, že vyřazení funkce transportéru cukrů může významně omezit napadení rostlin mšicemi. Omezení dostupnosti živin tak představuje perspektivní strategii pro šlechtění rezistentních odrůd. Protože však cukry zároveň ovlivňují růst a vývoj rostlin, navrhují autoři do budoucna využít tzv. tkáňově specifickou editaci VST1, projevující se například pouze v listech, která by mohla zvýšit rezistenci vůči mšicím bez negativního ovlivnění obsahu cukrů v plodech.

Genetické modifikace zaměřené na zvýšení odolnosti rostlin vůči mšicím studují i další pracovní skupiny. Pozornost je věnována zejména genům zapojeným do obranných mechanismů, jako jsou tvorba kalózy a ligninu, zpevnění buněčné stěny nebo efektorem indukovaná imunita. Mezi studované geny patří například Vat u melounu, Rag1 a Rag2 u sóji či GhLAC4-3 a GhCalS5 u bavlníku.

Metody editace genomu tak rozšiřují možnosti šlechtění prostřednictvím cílených zásahů do interakcí mezi hostitelskou rostlinou a škůdcem. Jejich praktické využití však vyžaduje důkladné posouzení možných dopadů těchto genetických změn na růst, vývoj a produkční vlastnosti rostlin.

Aktualizace ke dni: 27.8.2026