Zespół Fizjologii Molekularnej i Cytogenetyki Roślin

Po raz pierwszy opisano reakcję trawy pastewnej Festuca glaucescens na deficyt wody
i powtórne nawodnienie na poziomie fizjologiczno-molekularnym, w oparciu o analizę funkcjonowania jej aparatu fotosyntetycznego i enzymatycznego systemu antyoksydacyjnego. Wykazano, że istotną rolę w wykształceniu tolerancji suszy u tego gatunku odgrywa poziom aktywności antyoksydacyjnej komórek, w tym poziom akumulacji i aktywności katalazy.

Lechowicz K., Pawłowicz I., Perlikowski D., Arasimowicz-Jelonek M., Majka J., Augustyniak A., Rapacz M., Kosmala A. (2020). Two Festuca species - F. arundinacea and F. glaucescens - differ
in the molecular response to drought, while their physiological response is similar. International Journal
of Molecular Sciences 21(9): 3174. DOI: 10.3390/ijms21093174

Zespół Regulacji Ekspresji Genów

• Uzyskanie roślin transgenicznych Solanum tuberosum odm. Desirée z nadekspresją genów StBBX4, StBBX22 i StBBX20.
• Przygotowanie wektora pERaRb umożliwiającego niezależne wklonowanie dwóch guide RNA, w którym każde guide RNA ma własny promotor i własny scaffoldRNA.
• Przygotowanie wektora pERaRb-TUCas9 do przejściowej transformacji protoplastów Solanum tuberosum.

Zakład Biometrii i Bioinformatyki

Zespół Biometrii i Bioinformatyki

Opracowano metodę semantycznego opisu i modelowania wyników analizy statystycznej danych ilościowych prowadzonej za pomocą mieszanego modelu liniowego. Metoda ta pozwala na automatyczne przetwarzanie i ustrukturyzowane przechowywanie informacji
o modelu i rezultatach analiz dla doświadczeń prowadzonych w badaniach genetycznych
i hodowlanych.

Zespół Ewolucji Funkcji Systemów Biologicznych

Na drodze analiz porównawczych zgromadzono dowody wspierające hipotezę o istotnej roli selektywnej delecji genów w utrzymaniu zdolności wiązania azotu atmosferycznego
w wyniku symbiozy z bakteriami z grupy Rhizobium wśród przedstawicieli starych ewolucyjnie linii Fabaceae (Caesalpinioideae, Mimosoideae). W pracach wykorzystano dane z ponad 70 gatunków roślin o zróżnicowanej zdolności do nodulacji, a zgromadzone rezultaty obejmują nieopisywane do tej pory w literaturze rodziny kandydackie oraz istotnie nowe dane transkryptomiczne.

Zakład Biotechnologii

Zespół Bioinżynierii

Dane doświadczalne: cechy biometryczne, parametry fluorescencji i zawartość chlorofilu oraz wyciek elektrolitów wraz z analizą statystyczną, umożliwiły selekcję, spośród
19 z kolekcji IGR, genotypów miskanta chińskiego o skrajnie niskiej (Low Cold Tolerant) – Ms12 i wysokiej (High Cold Tolerant) – Ms16 tolerancji na stres chłodu. Genotypy te będą stanowić materiał badawczy w szczegółowych analizach podstaw molekularnych, biochemicznych i fizjologicznych tolerancji miskanta na chłód.

Zespół Fenotypowania i Genotypowania Zbóż

Zintegrowane badania dostarczyły nowej wiedzy o adaptacji roślin do warunków stresowych. Wyznaczono geny zaangażowane w procesy zależne od brassinosteroidów
w kontekście reakcji jęczmienia na suszę. Wytypowano genotypy jęczmienia o największym potencjale wzrostu korzeni podczas suszy, a jednocześnie dobrze plonujące w warunkach polowych. Mogą one stanowić źródło korzystnych alleli w selekcji odmian o stabilnej wydajności plonowania w niekorzystnych warunkach przy ograniczonym dostępie wody.

Zakład Genetyki Patogenów i Odporności Roślin

Zespół Interakcji Roślina-Patogen

Poznano podstawy reakcji pszenicy na inokulację grzybami Trichoderma; zidentyfikowano w roślinach istotne zmiany morfo-fizjologiczne, anatomiczne i na poziomie funkcjonalnym genomu; zaobserwowano, że zakres tych zmian zależy od gatunku Trichoderma, odmiany pszenicy, organu rośliny, jej stadium rozwojowego i warunków uprawy. Wykrycie tych zależności jest istotne w aspekcie wykorzystania grzybów Trichoderma jako induktorów wzrostu i reakcji odpornościowych roślin w ochronie biologicznej.

Zespół Fitopatologii Molekularnej

Opracowano sposób łącznej detekcji terpenów i kanabidiolu (CBD) metodą chromatografii gazowej z detekcją płomieniowo-jonizacyjną (GC FID) i przy jej wykorzystaniu wykryto CBD i 29 terpenów w liściach i kwiatostanach konopi siewnej (Cannabis sativa L.). Całkowity czas detekcji metodą GC FID trwa 16 min., limit detekcji jest satysfakcjonujący i wynosi 0,03–0,27 μg/mL w zależności od wykrywanego związku, natomiast limit oznaczeń ilościowych waha się w granicach 0,10–0,89 μg/mL. (We współpracy
z Uniwersytetem w Turynie, Włochy.)

Zakład Genomiki

Zespół Struktury i Funkcji Genów

Metodą mapowania asocjacyjnego zidentyfikowano w kolekcji nasiennej łubinu wąskolistnego geny warunkujące wczesność kwitnienia i dojrzewania oraz wysoki plon nasion. Są to geny ze szlaków indukcji kwitnienia w odpowiedzi na wernalizację
i fotoperiod, geny kontrolujące reakcję na stresy środowiskowe oraz geny związane ze sprawnym działaniem aparatu fotosyntetycznego. Dla najważniejszych loci opracowano markery umożliwiające selekcję pożądanych form przy pomocy prostych technik laboratoryjnych.

Zespół Genomiki Porównawczej Roślin Strączkowych

W ramach kompleksowych badań nad wykorzystaniem roślin strączkowych w zapewnieniu bezpieczeństwa białkowego kraju (Program Wieloletni) uzyskano wyniki przydatne dla praktyki i hodowli. Określono poziom ekspresji genów odpowiedzialnych za zawartość oligosacharydów w nasionach grochu, wyodrębniono korzystny skład jakościowy rafinozy: stachiozy:werbaskozy. Wskazano geny kandydackie zaangażowane w syntezę/akumulację alkaloidów u łubinu białego i żółtego na podstawie danych transkryptomicznych.

Zespół Genomiki Zbóż

W wyniku przekrzyżowań wewnątrzgatunkowych pszenicy wytypowano z użyciem identyfikacji molekularnej 5 form pszenicy ozimej ze spiramidyzowanymi genami Pch1 i Pch2, podwyższającymi odporność na patogeny z rodzaju Oculimacula. Wyselekcjonowano również z zastosowaniem markerów fenotypowych 10 genotypów pszenżyta ozimego o podwyższonej odporności na patogeny z rodzaju Fusarium.

Zakład Zintegrowanej Biologii Roślin

Zespół Biologii Systemów Roślinnych

Opisano zjawisko regulacji odpowiedzi Arabidopsis thaliana na infekcję P. brassicae przez czynniki zaangażowane w regulację metabolizmu poliamin oraz przekazu sygnałowego charakterystycznego dla obecności tych związków. Praca naukowa we współpracy
z Prof. Yka Hellariutta z Sinsbury Laboratory, University of Cambridge. Wykazano, że oddziaływanie molekularne poliamin z czynnikami zaangażowanymi w przemiany RNA wpływa na długodystansową koordynację aktywności kambium oraz zmiany różnicowania wiązek przewodzących obserwowane w trakcie infekcji Arabidopsis thaliana przez Plasmodiophora brassicae.

Zespół Nanobiotechnologii i Biosyntezy Metabolitów Wtórnych

Universal method for the establishment of cell suspension and shoot cultures of the genus Hypericum has been developed. It revealed the changes of secondary metabolism and related signalling events in H. perforatum challenged with metal and metal oxide nanoparticles. An alternative pathway for the biosynthesis of emodin and hypericin has been identified in H. perforatum.