Projekti / Programi
Funkcionalna analiza proteinov za odpornost proti suši ali žuželkam
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.01 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Kmetijske rastline |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.04 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijska biotehnologija |
Raziskovalci (14)
Organizacije (4)
Pomen za razvoj znanosti
Namen projekta je bil najti nove pristope za izboljšavo rastlin. Podnebne spremembe in rastlinam škodljive žuželke ogrožajo pridelavo rastlin. Tako suša in zasoljevanje na eni strani in odpornost žuželk proti pesticidom na drugi strani vplivajo na zmanjševanje pridelka, posledica česar je velika gospodarska škoda. V projektu smo se osredotočili na nov pristop k reševanju teh težav- z zaščito rastlin z geni iz gliv. Glive namreč predstavljajo bogat, vendar še ne dobro proučen vir genov. Halofilne glive, ki živijo v ekstremno slanih okoljih, predstavljajo vir genov za odpornost proti slanosti ali suši. Nekatere užitne gobe pa so znane po tem, da jih žuželke le redko napadajo. Ti dve skupini organizmov smo uporabili kot genski vir za izboljšavo rastlin.
V halotolerantni črni kvasovki Aureobasidium pullulans in halofilni glivi Wallemia ichthyophaga smo določili celotno kodirajoče zaporedje genov za 3'- fosfoadenozin-5'-fosfatazi (PAP), ki je ključen za preživetje v slanem okolju. Iz gobe poprhnjene livke (Clitocybe nebularis) sta bila izbrana proteina lektin Cnl in klitocipin, iz orjaškega dežnika (Macrolepiota procera) pa makrocipin. Izbrane proteine smo biokemijsko okarakterizirali ter zaporedja, ki jih kodirajo, prilagodili za vnos v rastline. V rastlinah so se izbrane geni uspešno izražali in ohranili funkcionalnost – to smo pokazali s fiziološkimi testiranji. Pridobili smo transgene rastline navadnega repnjakovca s povečano odpornostjo proti slanosti, ter transgen krompir s povečano odpornostjo proti koloradskemu hrošču.
V okviru projekta smo prišli do številnih novih znanstvenih spoznanj od izbora proteinov, ki bi lahko vplivali na povečanje odpornosti rastlin na stres, samih zaporedij posameznih genov, preko proteinov in funkcionalne genomike ter končnih molekularnih oz. biokemijskih vidikov mehanizma delovanja preučevanih proteinov. Objavili smo številne publikacije v revijah z visoko citiranostjo (tudi A' in A'').
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt je obravnaval aktualen problem odpornosti rastlin na škodljivce in tolerance proti slanosti in suši. Globalno segrevanja namreč vodi k povečanim temperaturam in posledično zmanjšani razpoložljivosti z vodo. Posledica namakanja je tudi zasoljevanje pridelovalnih površin. Sušne in slane prsti so že realnost v številnih agrikulturnih delih sveta, s spremembo klime pa lahko pričakujemo vpliv tudi na zmerne podnebne pasove, vključno s Slovenijo. Prvi znaki se že kažejo v Prekmurju in nekaterih drugih področjih. Prav tako žuželke predstavljajo enega glavnih vzrokov za zmanjšanje pridelkov in njihov vpliv se lahko ob spremenjenih podnebnih razmerah v določenih predelih še poveča.
Raziskave na novo odkritih proteinov s pesticidno aktivnostjo in tistimi, ki so pomembni za tolerance proti povečani slanosti in suši so prinesli pomembne nove informacije in znanje. Rezultati projekta so pokazali potencialne možnosti za nadaljnji razvoj rastlin odpornih proti suši/soli/žuželkam. Pomembno je tudi, da so nekatere od teh gliv iz Sečoveljskih solin kot pomembnem naravnem habitatu Slovenije.
Nacionalni inštitut za biologijo je imenovan za Nacionalni referenčni laboratorij za določanje GSO v živilih, krmi in semenih s strani Ministrstva za kmetijstvo in okolje. Določanje GSO poteka na vzorcih živil, krme in semen v okviru uradne kontrole Inšpekcijskih služb. V projektu smo uporabili gensko spremenjene rastline, tako da smo raziskovalci vključeni v ta projekt dobili dodatno znanje o gensko spremenjenih rastlinah. To področje se namreč izredno hitro razvija, s stalno novimi tehnologijami in pristopi. Naša ekspertiza se uporablja tudi v okviru Znanstvenih odborov za sproščanje GSO v okolje in dajanje izdelkov na trg, kakor v Znanstvenem odboru za delo z GSO v zaprtem sistemu, kjer sodelujemo pri presojah tveganja in s tem pomagamo pri odločanju v okviru prijavnega postopka za nove gensko spremenjene organizme na tržišče Evropske unije oz. pri raziskavah in sproščanju GSO v Sloveniji.
V projektu smo sodelovali sodelavci iz štirih visoko kvalificiranih institucij. Vse imajo mednarodno veljavo na svojih področjih raziskav in vzpostavljeno sodelovanje s številnimi mednarodnimi institucijami. Združitev naših znanj in mednarodnih izkušenj je s tem dosegla novo dodano vrednost. Rezultati projekta so bili predstavljeni na različnih mednarodnih konferencah ter s tem promovirali dosežke slovenske znanosti. V projektu so se izobraževali številni mladi raziskovalci ter diplomanti. Poleg tega so sodelavci projekta znanje prenesli tudi študentom pri predavanjih različnih predmetov na Univerzi, saj je več sodelavcev projekta habilitiranih in sodeluje pri pedagoških procesih pri različnih študijskih smereh.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
