Pšenice (Triticum aestivum L.) právem patří mezi celosvětově nejpěstovanější a nejčastěji konzumované plodiny. V současné době zajišťuje jen pro lidskou výživu zhruba 20 % kalorií a bílkovin. Jedním z hlavních ukazatelů kvality pšeničné mouky je obsah lepku (glutenu), který určuje i její využitelnost koncovými uživateli (např. pro pekařské účely), protože zodpovídá za unikátní viskoelastické vlastnosti těsta. 

Pšeničný gluten sestává ze dvou složek, a to složitých glykoproteinů (prolaminů)  ̶  gluteninů a gliadinů. Zatímco obsah a kvalita gluteninů ovlivňuje pevnost a elasticitu těsta, gliadiny v součinnosti s gluteniny přispívají k jeho viskozitě a roztažnosti. Nepříznivým rysem gliadinů je skutečnost, že jsou i nositeli epitopů, které u citlivých jedinců spouští alergenní reakce nesnášenlivosti k lepku – celiakii (CD). Díky složitosti genomu pšenice tak představuje genetická charakterizace gliadinů pro vědce velkou výzvu.

Značného pokroku ve výzkumu glutenu bylo v posledních letech dosaženo využitím přístupů založených na kombinaci transkriptomiky, proteomiky a bioinformatiky. Pomocí nejnovější generace sekvenování ribonukleových kyselin (RNA) bylo například identifikováno přes 40 funkčních genů kódujících gliadiny pšenice. Dále byly vytipovány skupiny gliadinů, jejichž někteří zástupci jsou současně nositeli CD epitopů. Ukázalo se však, že větší ztráty (delece) genetické informace příslušných genů zpravidla vedou ke zhoršení kvalitativních ukazatelů využitelnosti pšenice.

Pro další vývoj přináší velmi nadějné výsledky techniky CRISPR/Cas editace gliadinových genů. Jejich využitím byly v poslední době kupříkladu rozpoznány dva geny, které přispívají hlavní měrou ke hromadění většiny γ (gama)-gliadinů v zrnu. Zjistilo se také, že vyřazením z funkce (knokautem) pouhých dvou genů pro γ-gliadin je možné současně zlepšit kvalitu lepku, a přitom snížit i počet jeho epitopů souvisejících s CD. Mimo to se výzkumníkům podařilo nalézt ve šlechtitelských kolekcích zárodečné plazmy elitní variantu γ-gliadinového genu, která zvyšuje kvalitu zrna pro koncové uživatele. Byl také navržen molekulární marker usnadňující jeho vyhledávání. Tyto nové výsledky tak přináší nejen důležité informace, ale i nástroje jak pro klasické, tak na biotechnologiích založené šlechtitelské programy zlepšování kvality pšenice pro koncové uživatele.

Aktualizace ke dni: 25.9.2025