Projekti / Programi
Biološka raznovrstnost virusa PVY in njen vpliv na obrambni odgovor rastlin krompirja
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.04 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijska biotehnologija |
Raziskovalci (15)
Organizacije (4)
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati projektne skupine so prispevali k poznavanju raznolikosti in epidemiologiji gospodarsko najpomembnejšega virusa krompirja PVY, prav tako pa bodo prispevali k razvoju monolitne kromatografije in SPR ter njene uporabe za pripravo protiteles. Raziskave s področja PVY so potekale tudi v okviru mednarodne organizacije PVYWIDE, kjer so bili rezultati projekta predstavljeni mednarodnemu znanstvenem občinstvu. PVYWIDE organizacijo vodi projektni partner INRA iz Francije. Poleg validacije in primerjave že obstoječih tehnik (SNaPshot in RT-qPCR), ki bo pripomogla k hitremu in učinkovitemu ločevanju med milim in agresivnim virusnim izolatom, smo razvili tudi nove metodologije, ki lahko pripomorejo k nadaljnjim raziskavam na tem področju. Med njimi najdemo razvoj čiščenja PVY na osnovi CIM monolitov, ocena vode kot potencialni medij za širjenje PVY v primeru epidemije in prvič uporabljena metoda SPR za spremljanje interakcije PVY-protitelo. Raziskave diferencialno izraženih genov pri gostiteljskih rastlinah, okuženih z blagimi in agresivnimi različki PVY, pa so nam dodatno pomagale razumeti metabolne poti in gene, ki so vključene v izražanje simptomov. Rezultati bodo prispevali k nadaljnjem razvoju in vpeljavi CIM monolitnih kromatografskih nosilcev za vezavo, izolacijo in čiščenje virusov, saj CIM monoliti kažejo odlične lastnosti vezave virusov. Rezultati uporabe CIM monolitov in PVY znotraj tega projekta so zaokrožili predhodne rezultate, dobljene z uporabo CIM in drugih virusov, kot so fagi, rotavirusi, adenovirusi, virus mozaika paradižnika, itd, in bodo tudi osnova za nove aplikacije, na primer, uporaba CIM monolitov za pripravo vzorcev virusov za NGS. Spodbudni prvi rezultati na področju tehnike SPR pomenijo pomemben napredek, saj interakcija protitelo-virusni do sedaj še ni bila preučevana s tehniko SPR na primeru nitastih virusov. To bi bila lahko v prihodnosti osnova za oblikovanje učinkovitejših mešanic protiteles za diagnostiko virusa PVY. Dobljeni rezultati pa bodo pripomogli razvoju tehnik za proučevanje drugih interakcijah, na primer delcev PVY z rastlinskimi proteini ali lastnimi virusnimi proteini. Podobno velja za opravljene analize transkriptomike v primeru odziva rastlin na okužbo s PVY. Biološki pristopi in biostatistična orodja, razvita in optimizirana med to analizo se uporabljajo za eksperimente transkriptomike, ki se osredotočajo na druge presnovne poti, druge viruse in interakcije rastlin z bakterijami.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati projekta se vklapljajo v najvišje prioritete Slovenije in Evropske unije, saj so umeščene v prvi prioritetni sklop: raziskovanja genomike in biotehnologije za zdravje, kakovosti in trajnosti živil ter trajnostnega razvoja, ter šesti prioritetni sklop: raziskave, vpete v razvojne potrebe slovenskih podjetij. Rezultati projekta so uporabni za sodelujoče podjetje BIA Separations, ki bo lahko na podlagi pridobljenih podatkov razširilo krog uporabe CIM monolitnih kromatografskih nosilcev, ki so sad lastnega razvoja, kar bo pospešilo že do sedaj uspešen prodor na tuje trge ter delo z domačo visokotehnološko industrijo. Direktno se bodo rezultati uporabili v kmetijski panogi, saj bodo nova pridobljena znanja o biologiji in epidemiologiji najpomembnejšega krompirjevega virusa PVY in njegovih različkov bistveno vplivala na kmetijsko proizvodnjo ter spreminjala pristope kmetijske prakse pri pridelovanju krompirja. Rezultati raziskave bodo bistveno pripomogli k bolj učinkovitim ukrepom zatiranja virusa, zato bodo spremembe kmetijske prakse z bolj usmerjenim odpravljanjem problema epidemij agresivnih PVY različkov vodile v smeri naravi prijaznejšega pridelovanja in metod varstva rastlin. Možnosti določanja virusov in znanja o novih epidemioloških možnostih pa bodo pomembna in prenosljiva tudi na druge rastlinske viruse, prav tako pa na živalske in humane viruse. Rezultati dobljeni pri raziskovanju vode, kot možne poti okužbe prispevajo k boljšemu razumevanju epidemiologije rastlinskih virusov in pripomorejo k odločiti, če je potrebno pri pridelavi rastlin vključiti diagnosticiranje nekaterih rastlinskih virusov v namakalnih, hidroponskih in rečnih vodah. S tega področja smo že opravili uspešne raziskave detekcije in odkrivanja ToMV in PePMV ter Rotavirusov v okoljskih vodah, ki so bili izredno dobro sprejeti kot znanstvene publikacije, poleg tega pa razvite metode uporablja že več domačih in tujih mikrobioloških diagnostičnih laboratorijev. Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo že več kot 10 let intenzivno sodeluje z Ministrstvom za kmetijstvo in gozdarstvo ter fitosanitarno inšpekcijo ter drugimi strokovnjaki s področja varstva rastlin. Razvoj in optimizacija specifičnega qPCR testov za detekcijo in genotipizacijo so pomembni prispeva k izboljšanju diagnostike rastlinskih povzročiteljev bolezni, ki se izvaja vsako leto na zahtevo slovenske fitosanitarne uprave in inšpekcijske službe. Dobljeno znanje, ki bo plod ne le slovenskih temveč tudi tujih znanstvenikov jim bomo predstavili in omogočili njegovo uporabo. Izmenjava znanja in izkušenj z mednarodnimi partnerji (INRA in FERA) iz vodilnih institucij v rastlinski virologiji, predstavlja dodatno vrednost tudi za izobraževanje podiplomskih študentov. Pridobljeno znanje se uporablja pri pedagoškem delu, tako na dodiplomski kot tudi podiplomski stopnji. Doktorska disertacija iz področja raziskav PVY in ena s področja PePMV sta bili končani v lanskem letu, medtem ko sta dve še dvv teku. Biološki pristopi in biostatistična orodja, razvita in optimizirana med to analizo se uporabljajo za eksperimente transkriptomike, ki se osredotočajo na industrijske bakterije – bioproducente zdravil.
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
