facebook twitter instagram issuu linkedin research gate youtube ustv

IAEA

Biotechnology package for enhancing induced mutagenesis in barley
(Pakiet narzędzi biotechnologicznych służących indukowanej mutagenezie u jęczmienia)

Program: Joint FAO/IAEA Programme Nuclear Techniques In Food and Agriculture
Nr kontraktu: IAEA Research Contract (RC) No. 15419
Okres realizacji: 26.03.2009 - 25.03.2012
Rola Uniwersytetu Śląskiego w projekcie: partner
Kierownik projektu w Uniwersytecie Śląskim: Prof. zw. dr hab. Iwona Szarejko, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska

Realizowany w Katedrze Genetyki projekt jest częścią międzynarodowego programu badawczego Co-ordinated Research Project Enhancing the Efficiency of Mutagenesis through an Integrated Biotechnology Pipeline, koordynowanego przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (IAEA) w Wiedniu. Celem zainicjowanego w roku 2009 programu jest wspomaganie badań nad opracowaniem zintegrowanych pakietów technik służących generowaniu nowych alleli w genach ważnych gospodarczo gatunków roślin uprawnych, w połączeniu z wydajnymi metodami fenotypowej i molekularnej charakterystyki uzyskanych mutantów. Program realizowany jest poprzez spotkania jego uczestników na organizowanych przez IAEA konferencjach naukowych, stanowiących forum dla prezentacji i przedyskutowania wyników badań uzyskanych przez poszczególne zespoły. Udział w programie ośrodków naukowych wiodących w dziedzinie genetyki molekularnej roślin pozwala na dostęp do najnowszych osiągnięć tych instytucji, w tym technik i metod badawczych, często jeszcze przed ich opublikowaniem.

Celem projektu Biotechnology package for enhancing induced mutagenesis in barley jest opracowanie zintegrowanego pakietu metod uzyskiwania i charakteryzowania linii jęczmienia niosących mutacje w genach związanych z rozwojem systemu korzeniowego. Poznanie sekwencji genów jęczmienia potencjalnie związanych z rozwojem systemu korzeniowego oraz identyfikacja szeregu alleli w tych genach prowadzona jest z wykorzystaniem analiz bioinformatycznych i strategii TILLING, w oparciu o populację HorTILLUS, utworzoną w toku wcześniejszych badań w Katedrze Genetyki UŚ dla odmiany jęczmienia jarego ‘Sebastian’. W ciągu ostatnich 70 lat mutageneza roślin stała się jedną z głównych metod tworzenia nowych alleli genów, stosowaną w celu wzbogacania bioróżnorodności w hodowli roślin uprawnych. Opracowana w 2000 roku strategia TILLING (Targeted Induced Local Lesions IN Genomes), należąca do metod tzw. ,odwrotnej genetyki’, pozwala na indukowanie mutacji w każdym genie, którego sekwencja jest znana. W ciągu ostatniej dekady, TILLING stał się nie tylko nową strategią genomiki roślin służącą wyjaśnianiu funkcji genów, alternatywną do metod transformacji genetycznej, lecz także wydajnym narzędziem generowania nowych alleli w zdefiniowanych genach dla potrzeb hodowli roślin.

Badania prowadzone w ostatnich latach na gatunkach roślin modelowych (głównie Arabidopsis thaliana) pozwoliły na zidentyfikowanie oraz opis wielu genów związanych z rozwojem korzenia, jednakże dotychczasowa wiedza na temat genów związanych z tym procesem u gatunków roślin uprawnych jest niewielka. Prawidłowy rozwój systemu korzeniowego rośliny jest warunkiem koniecznym dla wysokiej plenności oraz przetrwania w warunkach stresowych. Znajomość procesów regulujących wzrost korzenia jest potrzebna dla tworzenia nowych odmian o polepszonych cechach, umożliwiających roślinie przetrwanie w trudnych warunkach deficytu wody, czy składników odżywczych. Identyfikacja szeregu alleli wybranych genów oraz wyprowadzenie linii homozygotycznych względem wyindukowanych mutacji pozwoli na określenie dokładnej funkcji analizowanych genów w procesie rozwoju systemu korzeniowego u jęczmienia oraz jego odpowiedzi na różnego rodzaju stresy abiotyczne.

Poza oczywistym celem poznawczym projektu istnieje również prawdopodobieństwo zidentyfikowania nowych, korzystnych alleli genów, które mogą pomóc w stworzeniu odmian jęczmienia jarego o ulepszonych, z agronomicznego punktu widzenia, cechach systemu korzeniowego. Uzyskanie form o bujnym, szybko penetrującym systemie korzeniowym pozwoliłoby na poszerzenie areału uprawy tego gatunku o obszary dotychczas niedostępne z uwagi na trudne warunki glebowe.

Skróty

Biuletyn Informacji Publicznej
Copyright © 2001-2019
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wszelkie prawa zastrzeżone.