WAŻNIEJSZE OSIĄGNIĘCIA
Instytutu Genetyki Roślin PAN w 2019 r.
Zakład Biologii Stresów Środowiskowych
- Wykazano, że poziom odporności na suszę form introgresywnych Lolium multiflorum/Festuca arundinacea zależy przede wszystkim od długości i zdolności do penetracji podłoża ich systemu korzeniowego w warunkach stresowych. Wykazano również, że metabolizm systemu korzeniowego F. arundinacea, w tym poziom akumulacji niektórych metabolitów pierwotnych, białek stresowych oraz lipidów, jest ważnym komponentem odporności na suszę tego gatunku.
- Wykazano, że białko StBBX3 wiąże się do niektórych fragmentów regionu promotorowego genu StFT u S. tuberosum, odm. Desiree. Określono biologiczną funkcję białek StBBX20 i StZPR1 w regulacji czasu kwitnienia u uprawnego gatunku ziemniaka.
Zakład Biometrii i Bioinformatyki
- Wykazanie istotnie wyższej częstości transferów horyzontalnych w ewolucji klastrów biosyntezy makrolaktonów, w tym wskazanie istotnej roli zjawisk transferu w dywersyfikacji biosyntetyzowanych laktonów u reprezentantów rodzajów Fusarium i Pochonia.
Zakład Biotechnologii
- Prowadzone wcześniej badania dostarczały jedynie informacji, że zwiększona ekspresja genu ns-LTP2 u jęczmienia następuje w odpowiedzi na stres biotyczny, zaś prowadzone badania wykazały fakt wzmożonej ekspresji tego genu w warunkach stresów abiotycznych. Badania dotyczące oznaczania poziomu białka, będącego produktem ekspresji genu ns-LTP2, potwierdziły, że stres abiotyczny może powodować wzrost syntezy tego alergenu w warunkach nasilającej się suszy oraz ocieplenia klimatu.
- Wykorzystując metody badawcze FTIR i Pyr-GC MS wykazano istotne zmiany w składzie i strukturze holocelulozy i ligniny w ścianach komórkowych modyfikowanego genetycznie tytoniu, odpowiadające wcześniej obserwowanym zmianom na poziomie regeneracji, transkrypcji, biochemii i wydajności fermentacji alkoholowej biomasy.
Zakład Genetyki Patogenów i Odporności Roślin
- Stwierdzono, że patogeniczne gatunki Fusarium, w tym F. graminearum mogą bezobjawowo występować jako endofity w licznych roślinach dzikorosnących, w tym w chwastach na polach uprawnych.
- Zidentyfikowano wstępnie dotychczas nieopublikowaną boweniatynę zawierającą leucynę lub izoleucynę.
- Wykazano znacząco wyższą indukcję pektoliazy, ksylanazy oraz β-glukozydazy przez ekstrakt z odpornej odmiany grochu (Sokolik) w porównaniu z ekstraktem z odmiany wrażliwej na infekcję grzybami patogenicznymi (Santana).
Zakład Genomiki
- Wykazano, że profil alkaloidów w nasionach może służyć jako narzędzie pomocnicze do rozróżniania gatunków łubinów Starego Świata. Na podstawie obserwowanego udziału trzech głównych alkaloidów wyróżniono cztery grupy gatunków Starego Świata tj.: zawierające głównie lupaninę, zawierające głównie lupininę, zawierające lupaninę i lupininę oraz zawierające głównie multiflorynę. Dodatkowo zaobserwowano, że zależności dotyczące obecności i udziału procentowego pozostałych alkaloidów głównych mogą, w większości przypadków, służyć do dalszego rozróżnienia poszczególnych gatunków Starego Świata.
- W wyniku wysokoprzepustowego sekwencjonowania końców 3’ cDNA linii populacji mapującej łubinu wąskolistnego uzyskano 4185 markerów SNP i profile ekspresji 30595 genów. Markery użyto do udoskonalenia mapy genetycznej i przypisania 209 kontigów do sekwencji genomu. Profile ekspresji genów poddano mapowaniu cech ilościowych, identyfikując geny kandydujące wczesności kwitnienia (Ku), niskiej zawartości alkaloidów (iucundus), niepękania strąków (lentus i tardus) i białej barwy kwiatu (leucospermus). [Plewiński P., Książkiewicz M., Rychel-Bielska S., Rudy E., Wolko B. (2019). Candidate Domestication-Related Genes Revealed by Expression Quantitative Trait Loci Mapping of Narrow-Leafed Lupin (Lupinus angustifolius L.). International Journal of Molecular Sciences 20(22):5670; DOI: 10.3390/ijms20225670, IF 4,183].
- Badania locus warunkującego odporność na mączniaka prawdziwego (QPm.tut-4A), przeniesionego z Triticum militinae do pszenicy T. aestivum, wyłoniły sekwencje bogate w motywy GCCGC, które mogą być związane z procesami rekombinacji. Dalsze badania dotyczące ukierunkowanej indukcji rekombinacji mogą pozwolić na wzbogacenie puli genowej pszenicy, poprzez możliwość krzyżowania z mniej lub bardziej pokrewnymi gatunkami oraz wyeliminowanie przenoszenia niekorzystnych cech wraz z pożądanym genem (ang. linkage drag).
Zakład Zintegrowanej Biologii Roślin
- Opisano zależności pomiędzy P. brassicae, a rośliną żywicielską. Stwierdziliśmy, że proliferacja komórek w tworzących się naroślach jest wynikiem dłuższego utrzymania komórek w stanie mitotycznym (G2-M). Proliferacji towarzyszy powstanie kompleksu DREAM (dimerization partner (DP), retinoblastoma (RB)- like, E2F and MuvB (DREAM) complex). Infekcja indukuje dimeryzację E2Fa - RBR1 oraz MYB3R4. Analizy mutanta myb3r4 oraz wyciszenie genu E2Fa wykazały, spadek wielkości narośli
i zmniejszenie proliferacji.Opisano zmiany metabolizmu Hypericum perforatum pod wpływem nanocząsteczek. Na podstawie analizy zawiesiny komórek roślinnych traktowanych nanocząsteczkami po raz pierwszy wykazano udział małych cząsteczek sygnałowych, takich jak kwas salicylowy, jasmonowy i abscyzynowy, w interakcji roślina – nanocząsteczka. Prowadzona równocześnie analiza transkryptomiczna badanych komórek wykazała indukcję ekspresji genów związanych z tymi szlakami sygnalizacyjnymi. - W badaniach funkcjonalnych wierzb (Salix spp.), gatunków o dużym potencjale gospodarczym i środowiskowym, brak było szybkich i wydajnych systemów regeneracji-transformacji. Opracowano protokół transformacji włośników, pozwalający na uzyskanie ekspresji przejściowej w korzeniach S. purpurea. Uzyskane transgeniczne korzenie wykazywały znacznie zwiększoną ekspresję genu SpDRM2 w porównaniu do kontroli, co dowodzi, że protokół jest odpowiedni do charakteryzacji funkcjonalnej genów u S. purpurea.[Gomes C., Dupas A., Pagano A., Grima-Pettenati J., Paiva J.A.P. (2019). Hairy Root Transformation: A Useful Tool to Explore Gene Function and Expression in Salix spp. Recalcitrant to Transformation. Frontiers in Plant Science 10(1427)]
