Zakład Regulacji Ekspresji Genów

Badania koncentrują się na poznaniu biologicznej funkcji białek zawierających palce cynkowe typu B-box, takich jak StBBX20, StBBX22 oraz białka StZPR1 w procesach wzrostu i rozwoju ziemniaka uprawnego (Solanum tuberosum). Wykazano, że rośliny Arabidopsis thaliana z nadekspresją genu StZPR1 z S. tuberosum mają zwiększoną podstawową termotolerancję nasion na stres podwyższonej temperatury.

Zakład Fizjologii Roślin

Poznano mechanizm procesu eliminacji chromosomów Festuca pratensis w trakcie podziału mejotycznego u mieszańców międzyrodzajowych F. pratensis × Lolium multiflorum. Wykazano, że proces ten wynika m.in. z różnic w poziomie ekspresji genów kodujących białka kinetochoru, w szczególności NDC80 i NNF1, w chromosomach gatunków rodzicielskich. Stwierdzono, że geny te są wyciszone w chromosomach F. pratensis u mieszańców międzyrodzajowych. Skutkuje to ograniczoną liczbą mikrotubul wrzeciona kariokinetycznego przyłączonych do centromerów chromosomów Festuca w trakcie podziału i w efekcie ograniczoną transmisją tych chromosomów do gamet. 

Majka J., Glombik M., Doležalová A., Knerova J., Ferreira M.T.M., Zwierzykowski Z., Duchoslav M., Studer B., Dolezel J., Bartoš J., Kopecký D. (2023). New Phytologist 238: 624-636. DOI: 10.1111/nph.18753

Zakład Biometrii i Bioinformatyki

Upubliczniono wyniki genotypowania markerami SNP ponad 500 akcesji pszenicy ozimej stanowiących populację odmian i linii polskich firm nasienno-hodowlanych. Dane te mogą być wykorzystane przez wszystkich zainteresowanych do analizy asocjacyjnej cech użytkowych pszenicy oraz wyboru komponentów do krzyżowania w procesie hodowli nowych odmian.

(https://zenodo.org/records/10521867; projekt NCBiR BIOSTRATEG HYBRE: Zintegrowana strategia dla reaktywacji polskiej hodowli pszenicy heterozyjnej; BIOSTRATEG3 /343665/6/NCBR/2017, koordynowany przez SGGW w Warszawie).

Zakład Fenomiki Zbóż

Wykazano, że traktowanie melatoniną powoduje istotny wzrost biomasy korzeni odmiany Bowman w warunkach suszy, czego nie obserwuje się u jej blisko-izogenicznych linii z zaburzeniami w procesie biosyntezy i szlaku transdukcji sygnału brasinosteroidów. Wykazano także wpływ zaburzeń syntezy i sygnalizacji brasinosteroidów na funkcjonalność innych fitohormonów w korzeniach jęczmienia jarego, a także stwierdzono związek szlaków melatoniny i brasinosteroidów w reakcji roślin na suszę.

NCN; OPUS 18; Melatonina jako nadrzędny czynnik w kształtowaniu architektury korzenia i adaptacji do suszy przez regulację współdziałania fitohormonów u jęczmienia (Hordeum vulgare L.); 2019/35/B/NZ9/00208.

Zakład Biotechnologii Roślin

Opracowano metodę regeneracji miskanta na drodze indukcji embriogenicznego kalusa z merystemów wierzchołkowych pędów wegetatywnych. Regeneranty nie różnią się od roślin uzyskiwanych z rizomów. Metoda ta uniezależnia proces regeneracji i potencjalnie transformacji od dostępności, w tym sezonowej, pędów generatywnych.

Sobańska K., Jedryszek P., Kern C., Basińska-Barczak A., Pniewski T., Long S.P. (2023). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 47: 102576. DOI 10.1016/j.bcab.2022.102576

Zakład Genetyki Patogenów i Odporności Roślin

Opracowano wydajną metodę oznaczania stężenia askospor grzybów Plenodomus lingam i P. biglobosus w powietrzu, sprawców suchej zgnilizny kapustnych. Próby (w liczbie 270) uzyskano w Polsce i Wielkiej Brytanii przy pomocy pułapek Burkarda. Porównano wydajność i specyficzność metody qPCR z wykorzystaniem SYBR-Green i starterów opisanych w literaturze i wytypowano startery wykrywające oba gatunki, w tym P. biglobosus subklad „canadensis", a także P. dezfulensis, unikalny gatunek porażający rzepak w Iranie.

Kaczmarek J., West J., King K. M., Gail G M Canning, Akinwunmi O Latunde-Dada, Huang Y., Ledger Fitt B.D., Jędryczka M. (2023). Pest Management Science. Early view DOI: 10.1002/ps.7800

Zakład Interakcji Roślina - Patogen

Wykazano efektywność ekstraktów roślinnych otrzymanych z użyciem nadkrytycznego CO₂ w ograniczaniu wzrostu i syntezy mykotoksyn przez patogeniczne grzyby Fusarium. W analizach wykorzystano jasnotę białą (Lamium album), jarzębinę (Sorbus sp.), szparaga (Asparagus officinalis), oraz kilka gatunków patogenów Fusarium. Taka metoda ekstrakcji może być przydatna do otrzymywania substancji stanowiących alternatywę dla chemicznych fungicydów.

Zakład Mikrobiomiki Roślin

Poznano mykobiom endosfery pszenicy zwyczajnej. Udokumentowano, że jego struktura zależy od organu rośliny i warunków wzrostu. Wykazano, że w endosferze pszenicy dominują przedstawiciele klas Dothideomycetes, Sordariomycetes i Eurotiomycetes, a tzw. mykobiom rdzeniowy tworzą grzyby z rodzaju Cladosporium, Penicillium i Sarocladium.

(NCN, OPUS14, 2017/27/B/NZ9/01591; Salamon S. et al. (2023). 10.1038/s41598-023-33195-y [Author Correction: 10.1038/s41598-023-35261-x].

Zakład Genomiki Roślin Strączkowych

Oszacowano ilościową i jakościową zawartość alkaloidów w nasionach 292 linii polskiej kolekcji łubinu żółtego, wykazując dużą zmienność pod względem całkowitej zawartości, jak i profili indywidualnych alkaloidów. Zidentyfikowano różnice w profilach alkaloidowych wśród genotypów reprezentujących różny stopień udomowienia oraz wyznaczano genotypy wyróżniające się. Uzyskane wyniki poszerzają wiedzę dotyczącą alkaloidów u mniej do tej pory poznanego gatunku łubinu, a zidentyfikowane genotypy o dużym potencjale hodowlanym stanowią cenny materiał do dalszych badań.

Rządowe Programy Wieloletnie (RM-111-222-15 i RM-111-29-15).

Czepiel K., Kroc M., Burdzińska A., Krajewski P., Barzyk P., Święcicki W. (2023). Scientia Horticulturae 321: 112279. DOI: 10.1016/ j.scienta.2023.112279

Zakład Struktury i Funkcji Genów

Wykonano genomowe mapowanie asocjacyjne terminu kwitnienia łubinu białego w różnych warunkach uprawy (siew ozimy w klimacie śródziemnomorskim oraz siew wiosenny we Francji i w Polsce) w puli linii kolekcyjnych pochodzących z trzech stref klimatycznych i kilkunastu krain geograficznych (od Azorów i Wysp Kanaryjskich po Syrię, Liban, Kenię i Etiopię). Zidentyfikowano istotnie zasocjowane loci polimorficzne umożliwiające precyzyjną selekcję linii zaadaptowanych do danego typu uprawy i warunków środowiskowych.

Zakład Zintegrowanej Biologii Roślin

Identyfikacja genu odporności na kiłę kapusty u Arabidopsis thaliana.

Spośród kolekcji 142 naturalnie występujących genotypów Arabidopsis thaliana wyselekcjonowano formy odporne na Plasmodiophora brassicae. Analiza GWAS pozwoliła na lokalizację różnic nukleotydowych odpowiedzialnych za obserwowane zjawisko. Analiza rejonu występowania genu RPB1 u form odpornych oraz utraty funkcji kodowanego białka (edycja CRISPR/Cas9) wykazały, że jest to kluczowy czynnik dla reakcji odporności.

Ochoa J.C., Mukhopadhyay S., Bieluszewski T., Jędryczka M., Malinowski R., Truman W. (2023). Plant Journal 116: 1421-1440. DOI: 10.1111/tpj.16438

Zakład Biologii Roślin i Nanotechnologii

• Two new virulence genes indispensable for T-DNA transfer from Agrobacterium tumefaciens to plants have been discovered.
• A high-quality long-read transcript library was generated for the medicinal plant Hypericum perforatum.
• A new promoter of phenology oxidative coupling gene (Hyp 1) isolated from Hypericum perforatum was functionally characterized.

Zakład Nanotechnologii Roślin

Designing protein nano-construct in ionic liquid: a boost in efficacy of cytochrome C under stresses.

The major drawback of existing enzyme immobilization strategies is irreversible damage due to the strong interaction between the protein and the carrier. Ionic liquids (ILs) are known to induce soft interactions and thus can be used to reduce damage caused during immobilization. We fabricate protein nanoconstructs by complexing cytochrome C (Cyt C) with silk nanofibrils (SNF) and [Cho][Dhp] IL. Compared with native Cyt C, the peroxidase activity and stability of the IL modified Cyt C nanoconstruct increased significantly in presence of chemical denaturant, proteases, and high temperature.

NCN; SONATA 17; no Reg. UMO-2021/43/D/ST4/00699.

Thayallath S K., Shet S.M., Bisht M., Bharadwaj P., Pereira M.M,. Franklin G., Nataraj S.K., Mondal D. (2023). Chemical Communications 59: 5894-5897. DOI: 10.1039/D3CC00644A