Projekti / Programi
Kmetijske rastline - genetika in sodobne tehnologije
01. januar 2019
- 31. december 2027
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.01 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Kmetijske rastline |
| 4.06.05 |
Biotehnika |
Biotehnologija |
Rastlinska biotehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B006 |
Biomedicinske vede |
Agronomija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
| 4.04 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijska biotehnologija |
ciljna mutageneza; preurjenaje genomov; molekulski markerji naslednje generacije; biotski in abiotski stres; interakcija rastlina-patogen; analiza transkriptoma in proteoma; genomika; male RNA; nekodirajoče RNA; žlahtnjenje rastlin; CRISPR/Cas9; genski markerji; selekcija s pomočjo markerjev
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
25. april 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
376 |
10.665 |
9.733 |
25,89 |
| Scopus |
417 |
13.065 |
12.062 |
28,93 |
Raziskovalci (37)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
21407 |
dr. Sabina Berne |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
166 |
| 2. |
55852 |
Luka Bitežnik |
Rastlinska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2021 - 2024 |
7 |
| 3. |
09565 |
dr. Borut Bohanec |
Biotehnologija |
Upokojeni raziskovalec |
2019 - 2024 |
592 |
| 4. |
50811 |
Tjaša Cesar |
Rastlinska produkcija in predelava |
Tehnični sodelavec |
2019 - 2024 |
13 |
| 5. |
18828 |
dr. Andreja Čerenak |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
418 |
| 6. |
51925 |
Maja Dobrajc |
Rastlinska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2019 - 2024 |
22 |
| 7. |
17787 |
Viktorija Dolenc |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2024 |
0 |
| 8. |
51973 |
dr. Marjeta Eržen |
Biotehnologija |
Mladi raziskovalec |
2019 - 2024 |
34 |
| 9. |
58147 |
Primož Fabjan |
Biotehnologija |
Mladi raziskovalec |
2023 - 2024 |
0 |
| 10. |
34332 |
dr. Marko Flajšman |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
162 |
| 11. |
36371 |
dr. Tanja Guček |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
63 |
| 12. |
38323 |
Marinka Horvat |
Biotehnologija |
Tehnični sodelavec |
2019 - 2020 |
0 |
| 13. |
31143 |
Nataša Hren |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2024 |
0 |
| 14. |
54733 |
Kristina Ilnikar |
Rastlinska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2020 - 2024 |
9 |
| 15. |
16379 |
dr. Jernej Jakše |
Rastlinska produkcija in predelava |
Vodja |
2019 - 2024 |
689 |
| 16. |
56904 |
Katja Jamnik |
Biotehnologija |
Mladi raziskovalec |
2022 - 2024 |
9 |
| 17. |
37427 |
dr. Taja Jeseničnik |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
37 |
| 18. |
56170 |
Sara Korat |
Matematika |
Raziskovalec |
2022 - 2024 |
7 |
| 19. |
09085 |
dr. Katarina Košmelj |
Matematika |
Raziskovalec |
2019 - 2022 |
235 |
| 20. |
50528 |
dr. Urban Kunej |
Biotehnika |
Raziskovalec |
2019 - 2023 |
56 |
| 21. |
53760 |
Lucija Luskar |
Rastlinska produkcija in predelava |
Mladi raziskovalec |
2021 - 2024 |
46 |
| 22. |
05083 |
dr. Zlata Luthar |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
377 |
| 23. |
36372 |
dr. Kristina Marton |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2019 |
42 |
| 24. |
53733 |
Matea Maruna |
Biokemija in molekularna biologija |
Mladi raziskovalec |
2019 - 2020 |
9 |
| 25. |
51860 |
Špela Mestinšek Mubi |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
21 |
| 26. |
57117 |
dr. Vanja Miljanić |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2022 - 2024 |
18 |
| 27. |
24413 |
dr. Jana Murovec |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
169 |
| 28. |
23196 |
Monika Oset Luskar |
Rastlinska produkcija in predelava |
Tehnični sodelavec |
2019 - 2024 |
179 |
| 29. |
54401 |
Adriana Podržaj |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 30. |
20162 |
dr. Sebastjan Radišek |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
621 |
| 31. |
20164 |
dr. Katarina Rudolf Pilih |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
96 |
| 32. |
53626 |
dr. Andrej Sečnik |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
22 |
| 33. |
38120 |
dr. Ester Stajič |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
43 |
| 34. |
54400 |
Sinja Svetik |
Biotehnologija |
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 35. |
19184 |
dr. Nataša Štajner |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
325 |
| 36. |
15577 |
Nevenka Valič |
Rastlinska produkcija in predelava |
Tehnični sodelavec |
2019 |
89 |
| 37. |
37428 |
dr. Helena Volk |
Biotehnika |
Raziskovalec |
2019 - 2024 |
60 |
Organizacije (2)
Povzetek
Tema raziskovalnega programa so študije genetskih in evolucijskih mehanizmov, ki omogočajo prilagoditve na prostorske ali časovne raznolikosti izzvane s stresom in pogoji selekcije. V času spreminjajočih se podnebnih razmer je to še posebej pomembno, saj le-te spreminjajo ekosisteme, vplivajo na razvoj patogenih organizmov, njihovo preživetje in spreminjajo dovzetnost gostiteljskih rastlin. Zato predlagani raziskovalni program ponuja vzpostavitev inovativnih in prilagodljivih raziskovalnih pristopov, ki bodo privedli do izjemnih znanstvenih odkritij in praktičnih znanj za podporo trajnostnemu kmetijstvu. Razdeljen je na 4 medsebojno povezane sklope.
Prvi sklop (A - Študije rastlinskih genskih virov) raziskuje raznolikost, ohranjanje in trajnostno rabo rastlinskih virov za pridelavo hrane in drugih rastlinskih proizvodov. V ta namen se uporabljajo različni markerski sistemi, predvsem najnovejši pristopi temelječi na sekvenciranju naslednje generacije. Le-ti namreč omogočajo hitro in stroškovno učinkovito genotipizacijo rastlin, kar je uporabno za študije genetske variabilnosti, sorodnosti, ustvarjanje genetskih map ter odkrivanje regij QTL, ki so izjemnega pomena za žlahtnjenje rastlin.
Drugi sklop (B - Biotski stresni odzivi) preučuje interakcije med patogeni in gostiteljskimi rastlinami na dveh patosistemih: hmelj in gliva V. nonalfalfae ter hmelj in različni viroidi. Namen tega sklopa je preučevanje rastlinskih obrambnih mehanizmov, ki se sprožijo ob okužbi ter razumevanje molekulskih in celičnih mehanizmov patogenov, ključnih za razvoj in napredovanje bolezni.
Tretji sklop (C - Moderna diagnostika fitopatogenov) analizira genetsko variabilnost različnih rastlinskih patogenov (gliv, viroidov in virusov) z namenom razvoja specifičnih molekulskih markerjev uporabnih za identifikacijo patogenov in njihovo diagnostiko. V okviru tega sklopa se razvijajo sodobni sistemi, dovolj robustni za terenska testiranja ter testiranja tal in vode.
Četrti sklop (D - Sodobne metode žlahtnjenja rastlin) razvija nove, biotehnološke, metode žlahtnjenja rastlin na podlagi rezultatov pridobljenih v preostalih treh sklopih. Poleg indukcije haploidnih rastlin, je usmerjen v razvoj najsodobnejših metod preurejanja genomov za vrste rodu Brassica in druge rastlinske vrste. Prva praktična aplikacija metod bo manipulacija gena CENH3 za pridobitev linij za indukcijo haploidov iz vrst ali genotipov, ki so sicer neodzivni na tradicionalne metode indukcije haploidov. V nadaljevanju bomo z razvitimi metodami preurejali še druge, za kmetijsko proizvodnjo pomembne, lastnosti.
Vpliv klimatskih sprememb bomo posredno preverjali na rastlinskih patogenih in povzročenih boleznih s pomočjo najsodobnejših metod, tehnologij in opreme. To bo omogočilo nadaljnje dobro delo skupine, ki je bilo že do sedaj temelj povezovanja z domačimi in tujimi partnerji. Sodelovanje s partnerji iz gospodarstva in z državnimi institucijami nam omogoča hiter in učinkovit prenos najnovejših odkritij v prakso.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani raziskovalni program vključuje tako bazične, kot uporabne raziskave na področju genetike kmetijskih rastlin, njihovih patogenov in rastlinske biotehnologije. Glavne raziskovalne usmeritve temeljijo na:
študijah rastlinskih genskih virov za prehrano in kmetijstvo,
preučevanju osnovnih mehanizmov povezanih z odzivi na biotski stres v rastlinah,
razvoju orodij za sodobno diagnostiko fitopatogenov, ki temeljijo na tehniki sekvenciranja naslednje generacije,
razvoju sodobnih metod žlahtnjenja izbranih zelenjadnic in poljščin.
Ohranjanje genetske variabilnosti in raznolikosti je izredno pomembno za svetovno varnost hrane in prehransko vrednost. Z uporabo NGS tehnologij za genotipizacijo, ki omogočajo hitre in stroškovno učinkovite obsežne analize, pričakujemo, da bomo pridobili nove molekularne markerje, povezane s pomembnimi lastnostmi za kmetijstvo in markerje, povezane z genetsko variabilnostjo in sorodnimi odnosi. Ti bodo prispevali k razvoju genetskih kart in prepoznavanju agronomskih QTL, ki so zaželeni za programe žlahtnjenja pridelkov.
Osnovno znanje o načinu poteka okužb, molekularnih in celičnih mehanizmih interakcij gostiteljev in patogenov ter rastlinskih imunskih odzivih bo pomembno prispevalo k raziskavam na področju rastlinske patologije. Hkrati bo tudi zagotavljalo podporo za varstvo rastlin in trajnostno pridelavo rastlin, saj omogoča razvoj učinkovitih strategij obvladovanja bolezni brez škodljivih učinkov na zdravje ljudi, biotsko raznovrstnost in okolje ter za razvoj odpornih rastlin.
Razvoj novih biotehnoloških metod za zgodnjo diagnostiko in zanesljivo prepoznavanje rastlinskih patogenov je bistvenega pomena za področje rastlinske patologije in za oblikovanje ustreznih ukrepov za nadzor ter preprečevanje širjenja bolezni. Poleg tega bodo študije mikrobioma tal spodbudile razvoj bio-kontrolnih sredstev in omogočile trajnostno kmetijstvo.
Uvedba visoko zmogljivostne tehnologije sekvenciranja naslednje generacije in vzpostavitev genomskega modificiranja s CRISPR/Cas9 sistemom bo modernizirala metode žlahtnjenja rastlin. Poleg tega, bomo naš nedavni patent “Metoda žlahtnjenja hibridnih rastlin” (Prijava ZDA 15/640,096), ki združuje indukcijo haploidov in analizo genetskih markerjev in smo ga razvili v sklopu našega dolgoletnega programa žlahtnjena zelja, nadgradili z uporabo genotipizacije s sekvenciranjem ter prenesli na druge agronomsko pomembne rastlinske vrste z namenom izboljšanja želenih lastnosti. Tak pristop bo pomembno pripomogel k razumevanju osnovnih genetskih mehanizmov spreminjanja lastnosti in s tem ne bo zgolj omogočil razvoja učinkovitih metod žlahtnjenja rastlin, ampak bo pripomogel tudi k napredku znanja na področju rastlinske genetike.
Poleg specifičnih znanstvenih odkritij, bo program predstavljal prispevek na področju biotehniških znanosti znotraj širše raziskovalne skupnosti in znotraj pedagoškega procesa. Pričakujemo, da bomo napredno znanje genetike in žlahtnjenja rastlin prenesli v izobraževalne programe in naslednjim generacijam omogočili izvedbo modernih raziskav na področju rastlinske genetike in biotehnologije.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave s področja genetike in žlahtnjenja kmetijskih rastlin imajo za Slovenijo zelo velik pomen, saj z njimi rešujemo več sklopov nakopičenih težav, s katerimi se vsakodnevno sooča kmetijstvo. S predlaganimi raziskavami želimo genetsko okarakterizirati kmetijske rastline in njihove patogene ter izboljšati sortiment za Slovenijo ključnih rastlinskih vrst. Trenutno smo posebej aktivni pri hmelju, vinski trti, zelju, čebuli, konoplji, ajdi in drugih vrstah, kjer na različne načine prispevamo h karakterizaciji sort in njihovih patogenov ter sodelujemo ali vodimo projekte žlahtnjenja novih sort. Podrobneje tu navajamo sklope aktivnosti večjega neposrednega pomena.
Potrebe po izboljšanju sort kmetijskih rastlin in uvajanju povsem novih proizvodov rastlinskega porekla je bilo do sedaj mogoče doseči predvsem z uporabo genskih transformacij, ki pa so zlasti v EU imele negativno konotacijo. Pričakujemo, da bo zelo verjetno prav uvedba tarčne mutageneze povsem spremenila sedanji odpor do biotehnoloških metod in s tem odprla izjemne možnosti za napredek tega področja. O tem so že razpravljali regulatorni organi EU in drugih razvitih držav ter izdali pozitivna mnenja. Prav zato je zelo pomembno, da tovrstne raziskave izvajamo tudi pri nas in s tem tudi omogočimo študentom najsodobnejša znanja primerljiva s svetovnimi trendi. V prihodnje bomo nadaljevali s tesnim sodelovanjem z gospodarstvom, na katerega že leta prenašamo pri nas razvite biotehnološke metode žlahtnjenja v semenarska podjetja.
Pridelovanje hmelja je v Sloveniji ena izmed pomembnih kmetijskih dejavnosti in ena redkih dejavnosti z izrazito izvozno usmeritvijo, saj slovenski hmeljarji izvozijo okoli 99 % pridelka. Pridelovalne površine hmelja uvrščajo Slovenijo na 6. mesto na svetu in zaradi visoke vrednosti pridelka predstavljajo pomemben zaslužek za pridelovalce. Z izbruhom hmeljeve uvelosti leta 1997 in s širjenjem letalnega patotipa Verticillium nonalfalfae je bila resno ogrožena slovenska pridelava hmelja, še posebej zaradi prevlade občutljivih sort hmelja. Podobna situacija, sicer na zelo velikih površinah, je pred kratkim nastala tudi v Nemčiji. Zato je potrebno pospešiti žlahtniteljski program s sodobnim znanjem (na primer selekcijo z markerji) in tako ponuditi pridelovalcem odporne sorte, primerne za to regijo, kot najučinkovitejši ukrep za zmanjševanje škode, povzročene s hmeljevo uvelostjo. Rezultati programa lahko neposredno vplivajo na učinkovitost žlahtnjenja odpornih kultivarjev hmelja glede na to, da smo raziskave zastavili tako, da bomo z najrazličnejšimi pristopi proučevali rastlino, patogena in njune interakcije ter na ta način pridobili dovolj informacij za razvoj učinkovitih markerjev neposredno uporabnih v žlahtnjenju. Z vzgojo odpornih hmeljnih sort bi tako prispevali k ohranjanju hmeljarske dejavnosti kot tudi k trajnostnemu kmetovanju.
Rezultati programa bodo neposredno vplivali na formiranje novih strategij in smernic v kmetijski praksi upravljanja in bojevanja proti razvoju visoko virulentnih sevov patogenov. Istočasno bo razvoj novih tehnik določevanja patogenov omogočal zainteresiranim službam s področja rastlinske patologije njihovo nedvoumno, hitro in cenejše določanje.
Razvoj tehnik novih generacij molekulskih markerjev in njihovega generiranja v velikem številu pa bo omogočala hitro odkrivanje povezav z agronomsko pomembnimi lastnostmi in uporabo teh markerjev v aplikacijah žlahtnjenja s pomočjo markerjev (MAS), ki jih bomo implementirali v žlahtniteljske programe inštitutov, fakultet ali semenarskih podjetij.
Nenazadnje pa bodo raziskave pomembne tudi za vzgojo novih raziskovalcev in za pridobivanje sodobnih znanj, ki se bodo prenašala v pedagoški proces na strokovnem, dodiplomskem in podiplomskem nivoju. To je izjemnega pomena za izobraževanje konkurenčnega kadra, ki bo lahko doma osvojeno znanje prenašal v gospodarstvo ter s tem prispeval k ustvarjanju nove vrednosti. Nova znanja pa bodo hkrati povečala konkurenčnost raziskovalne skupine
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
