Petúnie (Petunia × hybrida) jsou oblíbenou okrasnou rostlinou po celém světě. Jejich předností je atraktivní vzhled květů, široká paleta barev, jejich kombinací a uspořádání, bohaté kvetení a snadnost pěstování v nádobách i na záhonech. Šlechtitelé petúnií proto usilují o hledání nových možností, jak tuto letničku dále vylepšovat a činit odolnější vůči chorobám a stresům prostředí. U hrnkových rostlin je také upřednostňován jejich kompaktní vzhled, bohaté a dlouhodobé kvetení.

Okrasné rostliny, až na určité výjimky s praktickými výstupy, jako jsou kupříkladu růžovofialové až tmavě fialové karafiáty, modré chryzantémy a růže, nebyly po dlouhou dobu předmětem většího zájmu genových inženýrů.

V tomto příspěvku chceme přiblížit jeden z perspektivních trendů moderního šlechtění okrasných rostlin zaměřený na cílené úpravy genů uplatňujících se při kvetení petúnií pomocí nových technik šlechtění (angl. NBT). 

V r. 2024 zveřejnil společný tým tureckých a egyptských výzkumníků výsledky své studie zaměřené na optimalizaci postupu editace genomu rostlin petúnie pomocí vysoce účinné metody multiplexní CRISPR/Cas9. Badatelé se na základě předchozích rozsáhlých rešerší soustředili na šest genů pocházejících z rostlin rodu Petunia, které se uplatňují při architektuře rostlin. Jednalo se o dva geny lokusu T ovlivňujícího kvetení (FLOWERING LOCUS T – PhFT) a čtyři další geny obdobného účinku (TERMINAL FLOWER-LIKE1 – PhTFL1). Jejich konzervativní části byly sekvenovány a na základě získaných dat byly navrženy zaváděcí RNA (gRNA), jež se uplatňují v CRISPR/Cas9 systému pro nalezení požadovaného místa úpravy genomu. Všechny potřebné genetické komponenty pro celou technologii byly vloženy do plazmidových konstruktů a pomocí vektorových bakterií Agrobacterium tumefaciens přeneseny do rostlinných buněk. Rostliny regenerované z geneticky upravených buněk, označované jako T0 generace, byly podrobeny molekulárním analýzám a byl sledován jejich vzhled a vývoj. 

Získané výsledky potvrdily, že pomocí CRISPR/Cas9 navozené přesné editace cílových genů došlo k vytvoření mutací v požadovaných místech. Tyto dědičné změny, představující nejčastěji ztráty jediné báze, případně její vložení, byly doprovázeny viditelnými změnami ve vývoji rostlin T0 generace a jejich vzhledu. Především se ukázalo, že petúnie s editovanými geny PhTFL1 a PhFT oproti kontrolním rostlinám vykazovaly nápadně dřívější nástup kvetení. Mutantní rostliny se změnami v genu PhTFL1 měly také výrazně kratší internodia (stonkové články) než běžné petúnie, což přispívalo k tomu, že takto editované rostliny byly kompaktního vzrůstu. To je podle autorů studie nejspíše způsobeno potlačením funkce genů PhGAI, jež se podílí na biosyntéze kyseliny giberelové – jednoho z rostlinných hormonů, který se mj. uplatňuje i při přechodu rostlin do květní fáze. Kompaktní rostliny působí nejen esteticky, ale mají i další přednosti, např. ekonomické – na jednotku pěstební plochy lze umístit více rostlin/pěstebních nádob, efektivnější přepravu atd. 

Tato studie tak představuje první úspěšné úsilí o vytvoření kompaktních rostlin petúnií s více květy cestou genových editací. Použitý přístup je velkým příslibem pro další vylepšování ekonomicky významných hrnkových rostlin, jako jsou petúnie, a impulzem pro zdokonalování obdobných okrasných druhů rostlin.

Aktualizace ke dni: 30.7.2026