Zlepšení vlastností rostlin je založeno na poznání a kombinaci některých genů. V současné době se chýlí ke konci řešení mezinárodního genomového projektu zaměřeného na identifikaci důležitých genů modelové rostliny Arabidopsis thaliana.

Řeřicha (Arabidopsis thaliana) je nejlépe prozkoumanou a charakterizovanou rostlinou na světě. Je to malá jednoletá bylina rodu Brassicaceae a pro výzkumné účely je používána již skoro po jedno století. Koncem roku 1999 skupina přibližně 200 vědců z 35 pracovišť celého světa publikovala sekvenci DNA - genetický kód - dvou z pěti chromozomů. Do konce roku 2000 se očekává, že bude stanovena úplná sekvence zbývajících tří chromozomů.

Rostlina Arabidopsis je pro genetické analýzy velmi vhodná, neboť je malá, rychle roste a obsahuje málo DNA. Velká podobnost mnoha genů Arabidopsis s geny rostlin jako je řepka, pšenice a rýže je výhodná pro výzkumné účely. Mnoha genům Arabidopsis odpovídají geny zemědělských plodin, kde mají rovněž stejnou funkci. Lokalizace a objasnění funkce všech genů Arabidopsis pomůže identifikovat geny zemědělských rostlin, které řídí stejné procesy, což bude základní krok k novým a účinnějším metodám na zlepšení vlastností zemědělských rostlin.

Stanovení sekvence DNA Arabidopsis a objasnění úlohy některých genů je však teprve začátek. Vědci doufají, že zjistí a porozumí funkci každého z 26.000 genů a jaká je spoluúčast různých genových aktivit na tvorbě rostliny. Cesta od znalostí sekvence DNA k poznání funkce všech jednotlivých genů v organismu je jedním z největších úkolů moderní biologie. V posledních letech byla vyvinuta řada vysoce specializovaných technik, které mohou tento proces urychlit. Celý soubor těchto technik je označován jako "funkční genomika".

V posledních několika letech byl charakterizován větší počet genů. Byly tak objeveny dva geny, které fungují jako "spoušť" při tvorbě květů na konci výhonků. Jiná skupina vědců zkoumala možnosti využití genů Arabidopsis pro docílení opaku - zabránit tvorbě květů. Cílem není jen zabránit "transgennímu" přenosu na cizí rostliny. Pro jednoleté rostliny, jako jsou např. brambory nebo salát, je tvorba květů počáteční fází umírání rostliny, kdy listy dostanou signál k ukončení fotosyntézy. Pokud by bylo možno vyslání tohoto signálu zablokovat, znamenalo by to pro zemědělce možnost prodloužení fáze růstu a tím i dosažení vyšších výnosů, neboť rostliny by nemusely vynakládat energii na tvorbu květů. Jeden z genů Arabidopsis nazvaný "Frigida" může účinkovat v souladu se svým názvem - totiž zabránit tvorbě květů, nebo alespoň zpozdit tuto fázi rozkvětu až do počátku zimy.

V současné době je k dispozici velmi málo informací o funkci více než třetiny rostlinných genů, avšak s využitím "funkčních genomů", které byly vyvinuty pro Arabidopsis, bude s největší pravděpodobností v blízké budoucnosti možno objasnit úlohu a funkci většiny klíčových genomů.

POTRAVINY DNES (FOOD TODAY) 07/2000