Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Kmetijske rastline - genetika in sodobne tehnologije

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

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 
Ključne besede
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
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
10.209,49
A''
4.645,19
A'
6.760,82
A1/2
7.574,02
CI10
6.152
CImax
581
h10
30
A1
39,85
A3
34,33
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 04. februar 2023; A3 za obdobje 2016-2020
Podatki za razpise ARRS ( 04.04.2019 - Programski razpis , arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  351  9.635  8.762  24,96 
Scopus  387  11.584  10.672  27,58 
Raziskovalci (33)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  21407  dr. Sabina Berne  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2023  157 
2.  55852  Luka Bitežnik  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2021 - 2023 
3.  09565  dr. Borut Bohanec  Biotehnologija  Upokojeni raziskovalec  2019 - 2023  592 
4.  50811  Tjaša Cesar  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2019 - 2023 
5.  18828  dr. Andreja Čerenak  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  401 
6.  51925  Maja Dobrajc  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2019 - 2023  12 
7.  17787  Viktorija Dolenc    Tehnični sodelavec  2019 - 2023 
8.  51973  Marjeta Eržen  Biotehnologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2023  26 
9.  34332  dr. Marko Flajšman  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  148 
10.  36371  dr. Tanja Guček  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  50 
11.  38323  Marinka Horvat  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2019 - 2020 
12.  31143  Nataša Hren    Tehnični sodelavec  2019 - 2023 
13.  54733  Kristina Ilnikar  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2020 - 2023 
14.  16379  dr. Jernej Jakše  Rastlinska produkcija in predelava  Vodja projekta  2019 - 2023  642 
15.  37427  dr. Taja Jeseničnik  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  29 
16.  09085  dr. Katarina Košmelj  Matematika  Raziskovalec  2019 - 2023  232 
17.  50528  dr. Urban Kunej  Biotehnika  Raziskovalec  2019 - 2023  48 
18.  53760  Lucija Luskar  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2021 - 2023  45 
19.  05083  dr. Zlata Luthar  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2023  348 
20.  36372  dr. Kristina Marton  Biotehnologija  Raziskovalec  2019  42 
21.  53733  Matea Maruna  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2019 - 2020 
22.  51860  Špela Mestinšek Mubi  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2019 - 2023  20 
23.  24413  dr. Jana Murovec  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2023  160 
24.  23196  Monika Oset Luskar  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2019 - 2023  164 
25.  54401  Adriana Podržaj    Tehnični sodelavec  2020 - 2023 
26.  20162  dr. Sebastjan Radišek  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  574 
27.  20164  dr. Katarina Rudolf Pilih  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2023  86 
28.  53626  Andrej Sečnik  Rastlinska produkcija in predelava  Mladi raziskovalec  2019 - 2023  14 
29.  38120  dr. Ester Stajič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  29 
30.  54400  Sinja Svetik    Tehnični sodelavec  2020 - 2023 
31.  19184  dr. Nataša Štajner  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2019 - 2023  293 
32.  15577  Nevenka Valič  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2019  89 
33.  37428  dr. Helena Volk  Biotehnika  Raziskovalec  2019 - 2023  50 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0416  Inštitut za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije  Žalec  5051762000  4.027 
2.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  64.121 
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
Zgodovina ogledov
Priljubljeno