Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Vzpostavitev sistema uporabe DNA markerjev za genetsko identifikacijo pri preverjanju sortne pristnosti in čistosti pomembnejših vrst žit in križnic kot osnova za kakovostno pridelavo semenskih posevkov ter varno in kakovostno pridelano hrano in krmo

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.03.01  Biotehnika  Rastlinska produkcija in predelava  Kmetijske rastline 

Koda Veda Področje
B006  Biomedicinske vede  Agronomija 

Koda Veda Področje
4.01  Kmetijske vede in veterina  Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 
Ključne besede
sortna čistost, sortna pristnost, DNA markerji, genetska identifikacija, križnice, žita
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (14)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  50595  dr. Eva Blatnik  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  22 
2.  13379  dr. Peter Dolničar  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2021  822 
3.  51501  Maša Jablonska  Varstvo okolja  Tehnični sodelavec  2018 - 2020  47 
4.  34256  dr. Aleš Kolmanič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2021  304 
5.  05666  mag. Boris Koruza  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2018 - 2021  210 
6.  22937  Marija Kregar    Tehnični sodelavec  2018 - 2021 
7.  05667  dr. Vladimir Meglič  Rastlinska produkcija in predelava  Vodja  2018 - 2021  864 
8.  17317  Andrej Obal    Tehnični sodelavec  2018 - 2021  25 
9.  29498  dr. Barbara Pipan  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2021  270 
10.  11092  mag. Romana Rutar  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2018 - 2021  113 
11.  32176  dr. Aleš Sedlar  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2020  54 
12.  37723  dr. Lovro Sinkovič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2021  223 
13.  34021  Darja Vouk    Tehnični sodelavec  2018 - 2021 
14.  13193  Drago Žitek  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2018 - 2021  45 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0401  Kmetijski inštitut Slovenije  Ljubljana  5055431  20.372 
Povzetek
Sortna pristnost in kakovostno seme sort, ki so prilagojene slovenskim pridelovalnim razmeram, sta ključnega pomena za uspešno kmetijsko pridelavo in posledično za zagotavljanje prehranske varnosti in zmanjšanje tveganja v kmetijski pridelavi. Nova pravila mednarodne zveze za testiranje semena ISTA (International Seed Testing Association) z dne 1.1.2017 uvajajo bolj zanesljive postopke določitve sortne pristnosti, ki temeljijo na uporabi DNA markerjev. Glede na aktualnost tematike ISTA pripravlja tudi priročnik o preverjanju sortne pristnosti z uporabo metod na osnovi DNA (angl. t.i. DNA-based variety identification), ki bo izšel v letu 2019. ISTA delovna skupina za sortnost v svojem poročilu 2016-2017 poroča o uvajanju SSR (Short Sequence Repeats) markerjev za pšenico. V splošnem je pri različnih vrstah najbolj široko uporabljeno molekulsko orodje prav aplikacija SSR markerjev, za določene rastlinske vrste pa je v fazi uvajanja tudi genotipizacija z uporabo še preciznejših SNP (Single Nucleotide Polymorphism) markerjev (ISTA News Bulletin, 154, October 2017). V okviru delovne skupine OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) Seed Schemes je bila Služba za uradno potrjevanje semenskega in sadilnega materiala kmetijskih rastlin (SUP) na Kmetijskem inštitutu Slovenije kot slovenski certifikacijski organ pozvana, da se opredeli glede izvajanja biokemičnih in molekulskih analiz za preverjanje sortne čistosti, identifikacije ter hibridizacije znotraj posameznih rastlinskih vrst, za katere bi lahko izvajali analize i. Tudi s te strani je močan poudarek na aplikaciji DNA markerjev na račun opuščanja analiz na osnovi biokemičnih markerjev. V zadnjem obdobju si žlahtnitelji vse bolj prizadevajo, da bi imela vsaka sorta ob svojem opisu predpisano tudi metodiko genetske identifikacije ter dostopen genetski profil določenih lokusov v genomu, na podlagi katerih se sorte med seboj zanesljivo in učinkovito loči. Posledično se v smislu zaščite žlahtniteljskih pravic (angl. breeders rights) žlahtnitelji vedno bolj poslužujejo uporabe novih zanesljivih metod, ki sorte med seboj učinkovito ločijo in to je z uporabo DNA markerjev. Dejansko se tudi pri potrjevanju semenskih posevkov tekom vegetacije pojavlja problem identifikacije sort netipičnih rastlin predvsem znotraj vrst žit in križnic. Uporabnost genetske identifikacije sort se kaže pri  analizah kakovosti semena v laboratoriju, ko se na osnovi morfoloških znakov semena pri analizi čistote in klic v postopku kalivosti pojavlja sum na drugo sorto, vrsto ali celo rod. Nove sorte so si namreč vedno bolj morfološko podobne zato je njihova identifikacija na osnovi vidnih znakov vedno težja. Znotraj predlaganega projekta želimo vzpostaviti zanesljivo in učinkovito genetsko orodje, s pomočjo katerega bomo v primeru dvoma na nivoju fenotipsko izraženih lastnosti pri preverjanju sortne čistosti in pristnosti tako posevkov kot tudi vzorcev semena, ciljno identificirali rod/vrsto/sorto pomembnejših predstavnikov znotraj žit in križnic. Vzpostavljen sistem z uporabo molekulskih markerjev bi nam tako omogočil genomsko-specifično in sortno ločevanje predvsem znotraj/med vrstami žit in križnic, ki se v pridelujejo Sloveniji. Ključno namreč je, da se genetska identifikacija v primeru dvoma na nivoju morfološke identifikacije sorte za posamezno kategorijo semena izvede že na začetku pridelovalne verige pri vzorcu semena v semenskih laboratorijih, ker lahko neželene primesi in prisotnost netipičnih sort pomembno vplivajo na kakovost pridelka in posledično na zagotavljanje varne hrane ter krme. Vzpostavljen sistem za genotipizacijo na osnovi DNA markerjev bo predstavljal učinkovito in zanesljivo podporo pri identifikaciji sort v primeru določanja sortnosti ter sortne čistosti (primesi druge(ih) sort (e)). Z vzpostavljenimi metodami bomo preko identifikacije glavnih/specifičnih alelov izdelali alelne profile znotraj rodu/vrste/sorte agronomsko pomembnih žit in križnic. Na podlagi teh rezul
Pomen za razvoj znanosti
V znanosti bodo rezultati predlaganega projekta podali vpogled v splošno raznolikost sort znotraj skupine žit ter med sortami znotraj skupine križnic. Na podlagi aplikacije različnih DNA markerjev, ki so povezani z ločevanjem posameznih genomov znotraj sort in med sortami bomo pridobili informacijo tudi o genomskih regijah, na podlagi katerih se posamezne sorte med seboj razlikujejo, kar bi pripomoglo k študijam genoma tudi z uporabo tehnologij sekvenciranja naslednje generacije (NGS). V strokovnih krogih, ki se ukvarjajo s preizkušanjem razločljivosti, izenačenosti in nespremenljivosti ( RIN), s postopki uradnega potrjevanja semenskih posevkov in s preverjanjem sortne pristnosti in čistosti na polju, je uporaba molekularnih tehnik že dlje časa aktualna tematika. Z namenom raziskave uporabnosti teh tehnik je bilo ustanovljenih tudi že več delovnih skupin pri različnih strokovnih inštitucijah (OECD, ISTA, UPOV, Evropska komisija), katerih neposredni ali posredni člani so tudi slovenski certifikacijski organi. Raziskave na področju uporabe molekularnih tehnik v postopkih certificiranja bodo zato širše uporabljene in bodo pripomogle predvsem k vzpostavitvi naprednih dopolnilnih tehnik za določanje sortne pristnosti in čistosti tako v Sloveniji kakor tudi širše. Cilj raziskav je predvsem pridobiti protokole, ter vzpostaviti metode, ki bi jasno začrtale pot uporabe molekularnih tehnik v certifikaciji žit in križnic. Rezultati predlaganega projekta bodo predstavljali osnovo za pripravo oziroma dopolnitev baz podatkov z opisi sort, kjer bodo na voljo tudi genetske informacije, ki so bile pridobljene po predpisanih in dokazano ponovljivih protokolih. Te baze se bodo lahko vzpostavile in z registracijami novih sort lahko dopolnjevale in nadgrajevale, kar bi v primeru nadaljevanja omogočalo certifikacijski službi, ministrstvu ter žlahtniteljem interaktiven vpogled v bazo.
Pomen za razvoj Slovenije
Pridelava semen, tako poljščin kakor tudi vrtnin, je pomembna panoga znotraj kmetijstva. Prav tako pa je pomembna tudi trgovina s semeni, ki je vpeta v mednarodni prostor. Trg s semeni hitro narašča, zato postaja ključno vprašanje kako z minimalnimi vložki zagotoviti kakovosten nadzor nad semenom, oziroma njegovo kakovostjo z namenom ohranjanja biotske raznovrstnosti ter varstvom potrošnika. Zagotovo je eden izmed načinov ta, da je potrebno nadzorovati celoten postopek proizvodnje semena, od načrtovanja semenskega posevka, do končnega potrošnika. To lahko storimo le s strokovnostjo, izkušnjami ter vso znanostjo, ki jo imamo na voljo. Testiranje semen je zagotovo pomemben dejavnik v tej verigi. Z uporabo molekularnih tehnik v postopku ugotavljanja sortne pristnosti in čistosti lahko skrajšamo postopke za vpis sort v sortno listo, olajšamo varovanje žlahtniteljskih pravic ter potrošniku zagotovimo, da prejme le najboljše seme, ki mu bo zagotovilo tudi maksimalen pridelek. Poleg tega bodo genetske informacije o posameznih sortah lahko predstavljale uporabno osnovo pri zakonodaji, ki bo v bodoče stopala v veljavo tudi na področju pridelave in certificiranja ekološkega semena (npr. EU 2018/848).
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2019
Zgodovina ogledov
Priljubljeno