Mezirodové křížení orchidejí a jejich mykoparazitická a genetická specifika

Mezirodové křížení orchidejí ukazuje, že křížení druhů v rámci jednoho rodu je dnes už známá samozřejmost, ovšem šlechtitelé to umí i s jinými rody. Orchideje mají proti jiným rostlinám několik zvlášťích specifik. Jedním z nich je i neuvěřitelně velký rozsah křížení (hybridizace), které v rostlinné říši nemá obdoby. Jejich vznik se datuje do období středních druhohor (asi před 100-150 miliony lety). Z toho důvodu se ještě nacházejí v plném rozvoji, čehož důsledkem je skutečnost, že u nich ještě nedošlo k výraznější izolaci jednotlivých typů, která by vedla k vytvoření účinných genetických bariér a bránila křížení.

Najdeme zde jak primární hybridy Cattleya a příbuzných rodů, tak multihybidy, které často tvoří hybridní roj. Primární kříženci mají obvykle malý rozptyl ve vlastnostech a lze alespoň někdy odhadnout vzhled potomstva, na rozdíl od multihybridů. Produktem křížení multihybridů je tzv. hybridní roj a kvalitních rostlin lze dosáhnout mnohdy jen silnou selekcí, což si mohou dovolit jen velké firmy v tropech.

Nejprve některá obecná pravidla: velikost rostliny a ekologické nároky se dědí spíše po matce. Substance čili tuhost květů také po matce, labellum spíše po otci. Některé vlastnosti jsou dominantní, takže se dědí i po otci - je to např. vícelistost nebo silné pahlízy u křížení s rodem Schomburgkia. K technice křížení: Pokud nám obě matečné rostliny současně nekvetou, lze uchovat pyl v mrazničce. Nejdříve se musí vysušit nad silikagelem a následně uložit alespoň na pár dní při teplotách mírně nad nulou.

Vysušený pyl se doporučuje naslinit; enzymy ve slinách mohou usnadnit jeho klíčení. Oblíbeným otcem při křížení je Rhyncholaelia digbyana, kříženci jsou většinou vedení pod starým názvem odvozeným od Brassavola. Pozitivní vlastností je zvětšení pysku, který bývá u hybridů třásnitý nebo zubatý. Negativní vlastností přenášenou na potomstvo je zúžení petalů, které bývají někdy u kříženců s labiátními katlejemi nazpět ohnuté.

U starých křížení s labiátními katlejemi jsou to též měkké, málo trvanlivé květy. Semipelorický klon fimbripetala se širokými petaly naopak někdy působí rozšíření petalů, bohužel se může dědit částečně deformovaný pysk. Méně se ke křížení používá Rh. glauca, ačkoli tyto hybridy mají vzhlednější květy nežli častější křížení s rodem Brassavola. Barva je při křížení s rody Rhyncholaelia a Brassavola obvykle světlejší, pokud je matka bílá, výsledkem je ale mnohdy růžová nebo lila, někdy s odstíny zelené.

Vysoce prošlechtěné multihybridy mají většinou takzvaně uzavřené květy. Podle zahradnických dogmat jsou ideálem krásy květy, jejichž tepaly se navzájem dotýkají nebo překrývají. Metoda hybridizace se podstatně liší od výběru. Výběr postačí tam, kde jde jen o menší zlepšení určitých znaků, které jsou již ve výchozí populaci blízké požadovaným vlastnostem, ale pro řešení obtížnějších úkolů je nutná křížení dále rozvíjející nové kombinace.

Křížení znamená přenesení pylu z pestíků jedné rostliny na bliznu rostliny druhé. Dvě uvedené vlastnosti mají pro šlechtění velký praktický význam: první umožňuje získat formy, v nichž se akumulují nejlepší vlastnosti dvou výchozích forem, a druhá umožňuje utvořit za poměrně krátkou dobu řadu úplně nových vlastností, jež v přírodě neexistují. Tato metoda je dnes dokonale propracována u samosprašných rostlin a praxí mnohokráte potvrzena.

U křížení se často setkáváme s jevem genomové dominance, kdy jeden rodičovský genom v nově vzniklé rostlině dominuje a druhý je potlačován. Tato oblast zkoumání ukazuje, že slučování genomů různých druhů v jednom jádře není jen teoretický koncept, ale má praktické dopady pro šlechtění- zvláště při tvorbě nových druhů, které mohou nést výhody obou rodičovských genomů. Výsledky ukazují, že u některých kříženců dochází ke ztrátě chromozomů jednoho rodiče a že genomová dominance se projevuje i na úrovni exprese genů.

V rostlinách jako Festulolium (traviny kostřava x jíl) lze vidět, že před meiotickým dělením dochází k reorganizaci DNA v jádře a část genů kostřavy bývá umlčena, stejně jako geny pro kinetochorové proteiny. Jílkové varianty těchto proteinů však nebývají vždy kompatibilní s kostřavou, což může vést k problémům při tvorbě pohlavních buněk. Tento poznatek podporuje tezi, že genom jílku má univerzálnější regulační elementy, což usnadňuje řídit expresi Genů jiného organismu.

Orchideje dnes tvoří přibližně polovinu všech mykoheterotrofních druhů. Mykoheterotrofie u orchidejí se vyvinula zhruba 25krát a hlavními partnery bývají Rhizoctonia. U MH rostlin ve vztahu s ektomykorhizními houbami je vyšší obsah 13C a 15N než u autotrofních rostlin. U rhizoktonních orchidejí se izotopické signály mohou podobat autotrofům, což vede k domněnkám, že některé orchideje mohou získat uhlíkaté sloučeniny od hub bez výrazné změny izotopové stavby.

V ČR se studuje rozšíření prstnateců a jejich mykorhizní vztahy. Zásadní kroky v analýze zahrnují extrakci DNA z kořenů a protokolormů a následný barcoding získaného materiálu. Zkoumané druhy zahrnují bradáčky vejčité a bradáčky srdčité, jejichž izotopový profil se v různých stanovištích liší. Analýza ukazuje, že bradáček vejčitý a bradáček srdčitý se neodlišují izotopy od okolních autotrofních rostlin, což potvrzuje jejich primární mykorhizní výživu. Prstnatec bezový je nejčastěji spojován s žlutými nebo nachovými květy bez výrazné kresby, a jeho výskyt je typický pro vlhké louky a lesy střední Evropy.

Rostliny se známým původem i mnohonásobně křížené hybridy, které zpravidla nemají žádný název, zůstávají fascinující ukázkou evoluční dynamiky orchidejí. Jejich studium osvětluje mechanismy, které formují druhy a jejich adaptace v různých ekologických kontextů, a zároveň poskytuje praktické poznatky pro šlechtění a rozmnožování v péči pěstitelů.

Pro lepší pochopení vizuálních vztahů mezi rodiči a jejich potomky lze použít schéma rodového spojení a dominujících genomů v křížení, které ilustruje, jak se genetické prvky kombinují a co zůstává po meiotickém dělení.

V praktické rovině se při křížení používá pyl z plně vyzrálých květů, opylovaných květů lze dosáhnout lepší klíčivosti; pyl se suší, skladuje a používá v ledničce. U některých vzdálených kříženců bývá nutná metoda vegetativního množením a prodlužování života kříženců, aby se dosáhlo klíčení semen, která by jinak byla neplodná. U lilií, prstnateců a dalších druhů se ukazuje, že neplodnost nemusí být trvalá a může být překonána správnou výchovou a dlouhodobou péčí.

Ohledně mykorhizních vztahů orchidejí doplňuje poznámka, že Rhizoctonia je často původním houby partnerem, s různou efektivitou zpracování živin; ISOTOPY 13C a 15N bývá podkladem pro rozlišování MH od autotrofů. Celkové poznatky potvrzují, že mezirodové křížení a mykorhizní spolupráce utvářejí unikátní evoluční trajektorie orchidejí.

tags: #mezirodove #krizeni #orchideji