Co kdyby rostliny mohly samy odhalit své genetické tajemství – přímo ze své DNA?
To, co ještě nedávno patřilo pouze do humánní onkologie a hematologie, dnes zásadně mění i rostlinný výzkum a šlechtění plodin. Hybridní NGS panely a cfDNA otevírají zcela nový rozměr genomiky – od polí a skleníků až po špičkové molekulární laboratoře.
🔬 Proč Hybridní NGS + cfDNA u rostlin?
Cílené hybrid-capture sekvenování kombinované s cfDNA umožňuje to, co bylo dříve nemožné:
-
ultracitlivou detekci mutací i v heterogenních nebo degradovaných vzorcích,
-
práci s FFPE i herbářovými listy,
-
neinvazivní monitoring přímo z rostlinných šťáv,
-
komplexní charakterizaci genových variant včetně polyploidních genomů.
Nejnovější publikace tento posun potvrzují:
-
Third-generation sequencing transforming plant genome research (2024, ScienceDirect) – propojení NGS/TGS a hybridních panelů pro komplexní plodinové genomy.
-
Next-Generation Sequencing in Medicinal Plants: Recent Progress (2024, Springer) – expanze NGS aplikací v metabolismech a fytofarmacii.
-
Insights in Functional and Applied Plant Genomics 2023 (2025, Frontiers) – shrnutí nejnovějších trendů ve funkční genomice, stresové toleranci a šlechtění.
🌾 Genomika obilnin: výnos, odolnost, adaptace
Hybridní panely lze navrhnout pro geny spojené s:
-
výnosem a fotosyntézou (Rht, Vrn, Ppd),
-
odolností vůči suchu a salinitě (DREB, HKT1, NHX),
-
rezistencí vůči chorobám (Lr, Sr, Yr, Pi geny).
➡️ cfDNA aplikace: sledování stresových odpovědí přímo ze šťáv nebo buněčných kultur – bez nutnosti destruktivních odběrů.
Nové studie (Frontiers Plant Sci, 2024) potvrzují využití těchto markerů v populacích pšenice a rýže pomocí hybridních panelů.
🍅🍇 Zelenina a ovocné plodiny: kvalita a odolnost
Hybridní panely mohou cílit na geny ovlivňující:
-
chuť a nutriční hodnotu (lykopen, flavonoidové dráhy),
-
dozrávání a skladovatelnost (RIN, NOR, ETR),
-
rezistenci k houbám, virům a bakteriím.
➡️ Nové práce (Nature Plants, 2023) přinášejí single-cell přístup k regulaci dozrávání rajčat, zatímco Frontiers Plant Sci 2024 ukazuje validaci rezistenčních panelů u vinné révy.
🌿 Průmyslové a léčivé rostliny: metabolity a inovace
NGS panely zásadně mění šlechtění i u speciálních plodin:
-
Cannabis – variabilita THCAS a CBDAS, nové přehledy 2023–2024.
-
Mák setý (Papaver somniferum) – mapování biosyntézy morfinanových alkaloidů (Plant J, 2024).
-
Chmel – hybridní NGS pro mapování terpenoidních a hořkých kyselin (Brewing Sci, 2023).
-
Sója a slunečnice – dráhy FAD2/FAD3 a olejová produkce spojené s udržitelným šlechtěním (TAG, 2023).
➡️ Výsledek: rychlejší validace metabolických znaků a kratší šlechtitelské cykly.
💧 cfDNA jako revoluce v rostlinné biologii
cfDNA se ukazuje jako „game-changer“ i v rostlinách:
-
monitoring stresových reakcí (sucho, teplo, patogeny),
-
detekce somatických mutací při regeneraci in vitro,
-
sledování diverzity populací přímo v polních podmínkách.
Zhao et al., Plant Methods 2021 popsali první aplikace, dnes (2023–2025) už existují pilotní projekty využívající cfDNA pro šlechtění obilnin a monitoring plodin v reálném čase.
🔗 Závěr: nový rozměr rostlinné genomiky
Genio FLEX™ Plant Edition propojuje šlechtění, diagnostiku a výzkum. Přináší:
✅ vysokou citlivost,
✅ flexibilitu designu panelů,
✅ validaci i pro cfDNA aplikace – od polí a skleníků až po laboratoře molekulární genetiky.
👉 Call to Action
Chcete navrhnout vlastní panel pro plodiny nebo vyzkoušet cfDNA aplikace přímo na vašich vzorcích?
🌐 Začněte navrhovat svůj panel ještě dnes – kontaktujte nás a přidejte se k pilotní studii: www.biogen.cz/genio
