Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Ciljana mutageneza s CRISPR/CAS9 za odpornost vinske trte in krompirja proti fitoplazmam

Raziskovalna dejavnost

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

Koda Veda Področje
4.01  Kmetijske vede in veterina  Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 
Ključne besede
Candidatus Phytoplasms solani, CRISP/cas9, DMR6, fitoplazma, krompir, modeliranje, občutljivostni geni, odpornost, vinska trta
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
7.745,61
A''
1.520,93
A'
3.482,57
A1/2
4.452,14
CI10
10.897
CImax
271
h10
51
A1
26,98
A3
13,79
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 17. julij 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis, arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  499  11.962  10.257  20,56 
Scopus  635  15.946  13.644  21,49 
Raziskovalci (16)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  36320  dr. Špela Alič  Biologija  Raziskovalec  2020 - 2021  82 
2.  34130  dr. Anna Coll Rius  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2020 - 2024  164 
3.  08280  dr. Marina Dermastia  Biologija  Vodja  2020 - 2024  875 
4.  23611  dr. Tanja Dreo  Biotehnologija  Raziskovalec  2020 - 2024  510 
5.  12688  dr. Kristina Gruden  Biotehnologija  Raziskovalec  2020 - 2024  992 
6.  08949  dr. Nada Lavrač  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2024  870 
7.  36323  dr. Tjaša Lukan  Biologija  Raziskovalec  2020 - 2021  127 
8.  53799  Martin Marzidovšek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2022 - 2024  34 
9.  36912  dr. Dragana Miljković  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020  71 
10.  29539  dr. Vid Podpečan  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2024  105 
11.  31844  dr. Senja Pollak  Jezikoslovje  Raziskovalec  2020 - 2024  299 
12.  18467  dr. Maruša Pompe Novak  Biotehnologija  Raziskovalec  2020 - 2024  293 
13.  55750  Rebeka Strah  Biologija  Raziskovalec  2021 - 2024  14 
14.  52066  dr. Blaž Škrlj  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2020 - 2024  129 
15.  50566  dr. Špela Tomaž  Biotehnologija  Raziskovalec  2020 - 2021  28 
16.  27522  dr. Anže Županič  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2020 - 2024  184 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0105  Nacionalni inštitut za biologijo  Ljubljana  5055784  13.465 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.921 
Povzetek
Vinska trta (Vitis vinifera L.) je pomembna lesna sadna vrsta po vsem svetu. V letu 2017 je proizvodnja grozdja znašala več kot 74 milijonov ton, od katerih je bila približno tretjina proizvedena v Evropi. To uvršča proizvodnjo grozdja na sedmo mesto v proizvodnji kmetijskih pridelkov v Evropi (http://www.fao.org). Ta pomembni ekonomski sektor ogrožajo številne bolezni vinske trte, ki jih povzročajo virusi, bakterije, oomicete, glive in žuželke. Patogeni proizvodnjo ogrožajo v času pred in po obiranju grozdja, med procesiranjem in izvozom, vplivajo pa tudi na kakovost pridelka. Med najbolj razširjenimi in problematičnimi boleznimi vinske trte sta zlata trsna rumenico, ki jo povzroča fitopatogena bakterija fitoplazma FD in navadna trsna rumenica, ki jo povzroča fitoplazma ‘Candidatus Phytoplasma solani’. Slednja prav tako okužuje rastline iz družine razhudnikovk, kjer na krompirju in paradižniku že povzroča velike težave v sosednjih državah, vključno z Avstrijo. V Južni Afriki glavno fitoplazemsko bolezen vinske trte z enakimi bolezenskimi znamenji kot pri navadni in zlati trsni rumenici povzroča 'Ca. P. asteris’. Za enkrat ne poznamo sort vinske trte ali krompirja, ki bi bile odporne proti fitoplazmam. Kljub temu so že opazili med sortami razlike v občutljivosti na osnovi incidence bolezni, resnosti bolezenskih znamenj in sposobnosti rastline, da okreva. Ker trenutno ni na voljo nobeno učinkovito sredstvo ali agronomska praksa za zaščito vinske trte in krompirja pred fitoplazmami, je izjemno pomembno pridobiti odporne/tolerantne sorte. Nove strategije za zaščito rastlin pred patogeni vključujejo izničenje funkcije rastlinskega gena za občutljivost S. Geni S so vključeni v kompatibilno interakcijo in so nujni za okužbo. Njihova deaktivacija lahko omeji sposobnost patogena, da povzroči bolezen. Naša transkriptomska analiza vinske trte, okužene s fitoplazmo, nakazuje možno negativno vlogo gena DMR6 (downy mildew resistance 6) pri rastlinski obrambi.Ta je bila že pokazana tudi pri krompirju in paradižniku. DMR6 kodira oksidoreduktazo (2-oksoglutarat (2OG)-Fe(II) oksigenazo) in je funkcionalno 5-hidrolaza salicilne kisline (S5H). Zdi se obetaven kandidat med geni S za ciljano mutagenezo z dobrimi obeti, da bi njegova deaktivacija povečala odpornost proti fitoplazmam in možno tudi proti drugim patogenom. Glavni cilj predlaganega projekta je izboljšati odpornost vinske trte in krompirja proti fitoplazmam po izbitju gena DMR6 s sistemom CRISPR/Cas9. Vzporedno bomo transkriptomske podatke o s fitoplazmami okuženi vinski trti, ki smo jih pridobili v prejšnjih raziskavah v Sloveniji, Avstriji in Južni Afriki, povezali z računalniško obdelavo in modeliranjem. Na ta način bomo poskušali določiti nekatere nove kandidate za občutljivostne gene S, ki bi jih, poleg DMR6, lahko uporabili kot tarče za povečano odpornost vinske trte proti fitoplazmam. Predlagamo prilagoditev genetskega urejanja protoplastov vinske trte brez DNA, z uporabo neposrednega vnosa prečiščenih CRISPR/Cas9 ribonukleoproteinov s ciljanjem tarčnega gena v rastlini. Na regeneriranih rastlinah bomo proučevali učinke transformacije na fenotip in splošno gensko izražanje. Predlagani pristop mutageneze ima boljše možnosti, da bi bile rastline, ustvarjene z njim, sprejete na globalni ravni. Kot alternativo bomo uporabili metodo vnosa genetskega materiala z nanodelci in/ali izbijanje tarčnega gena s tranformacijo z agrobakterijo s postopki, ki je že uveljavljen v predlaganih partnerskih laboratorijih. Za testiranje pridobljene odpornosti proti fitoplazmam, bomo vse regenerirane rastline krompirja in vinske trte inokulirali s proučevanimi fitoplazmami. Potrditev povezave izbitega tarčnega gena s povečano odpornostjo/toleranco na fitoplazme, bo odprla številne nove možnosti v raziskavah pomembnega področja rastlinskega imunskega sistema, z možnostjo pridobitve novih izboljšanih sort vinske trte in krompirja.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno