Odwracalna sterylność męska roślin uprawnych
Głównym celem hodowcy roślin jest wyprodukowanie jednorodnych upraw krzyżówek przynoszących wysokie zbiory nasion hybrydowych bez konieczności wyjałowienia rośliny. Homozygotyczność pary rodzicielskiej zapewnia jednorodność odmiany. Jest to możliwe do osiągnięcia poprzez zastosowanie technologii uzyskiwania podwojonych haploidów, która uniemożliwia wielokrotne samozapylanie się roślin. Finansowany przez Unię Europejską projekt HYBTECH miał dwa cele: wywołanie odwracalnej sterylności męskiej i opracowanie systemu pozwalającego na uzyskiwanie linii roślin o podwojonych haploidach. Protokół opracowany przez konsorcjum obejmował obydwa te cele, które są niemożliwe do osiągnięcia jednocześnie w przypadku większości roślin ze względu na brak zgodności. Sterylność męska została wywołana poprzez usunięcie jednego z enzymów niezbędnych do zakończenia rozwoju dojrzałej mikrospory. Jednym z najważniejszych usuniętych enzymów jest syntetaza glutaminowa, którą można przywrócić w okresie, gdy wymagana jest męska płodność, poprzez zastosowanie odpowiedniego oprysku. Najważniejszym etapem prac nad wywołaniem sterylności męskiej było zbadanie wielu metabolitów powstających po zwiększeniu lub zmniejszeniu ilości określonego enzymu oraz zmian, jakie może to wywołać w produkcji pozostałych metabolitów biorących udział w procesie. Grupa z Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie w Niemczech zmodyfikowała technikę profilowania metabolicznego dla każdej matrycy próbki. Pozwoliło to naukowcom na szersze spojrzenie na skutki manipulacji metabolicznej. W celu przyspieszenia procesu hodowli i doprowadzenia do całkowitej homozygotyczności naukowcy biorący udział w projekcie zajmowali się kolejno poszczególnymi uprawami. Na drodze prób dobrą odpowiedź uzyskano w przypadku tytoniu - wszystkie linie roślin wykazywały sterylność męską, a ich potomstwo było podwójnie homozygotyczne. W przypadku ryżu, cykorii i pomidorów zanotowano liczne problemy. Pomimo tego że poprzez zastosowanie głodu metabolicznego uzyskiwano rośliny wykazujące sterylność męską, w kolejnych pokoleniach pojawiały się trudności z fenotypem lub z fazą wegetatywną. Opracowana technologia przyniosła wiele korzyści dla przemysłu związanego z hodowlą roślin. Dzięki opracowanym protokołom możliwe jest uzyskanie szybkich efektów i wysokiej wydajności. Rośliny hybrydowe odpowiadają na potrzeby uzyskiwania obfitych plonów o wysokiej jakości. Ponadto zastosowane metody są bezpieczne dla środowiska, ponieważ zapobiegają uwalnianiu pyłków roślin transgenicznych, które mogą mieć szkodliwy wpływ na zachowanie równowagi ekosystemu.
