Projekti / Programi
Optimizacija protokola za CRISPR/Cas9 in tarčno preurejanje nukleotidov pri zelju
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
CRISPR/Cas9, tarčno preurejanje genomov, zamenjave posameznih nukleotidov, zelje, indukcija haploidov, CENH3, naslednje generacije sekvenciranja
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
38120 |
dr. Ester Stajič |
Rastlinska produkcija in predelava |
Vodja |
2021 - 2023 |
43 |
Organizacije (1)
Povzetek
Tehnologija podvojenih haploidov je najmočnejša metoda za pospeševanje žlahtnjenja novih hibridnih sort, kar je še posebej pomembno pri žlahtnjenju dvoletnic, kot je zelje (Brassica oleracea var. capitata L.). Številne tehnike indukcije haploidov so bile razvite, vendar so obsežne študije o indukciji haploidov v zadnjem desetletju pokazale, da so številne rastlinske vrste in določeni genotipi znotraj vrst še vedno neodzivni na standardne tehnike indukcije haploidov. Pri navadnem repnjakovcu so bile nedavno objavljene točkovne mutacije v ohranjenem delu centromernega proteina CENH3, ki so povzročile nastanek haploidnega potomstva, kar kaže na to, da bi lahko rastline, ki imajo te mutacije, uporabili kot opraševalske linije za indukcijo haploidov pri neodzivnih genotipih. Tehnike tarčnega preurejanja genoma, kot je CRISPR/Cas9, se pogosto uporabljajo za tarčne spremembe v genomu različnih rastlinskih vrst. Kljub temu učinkovit in natančen nastanek točkovnih mutacij ostaja izziv. Tarčno preurejanje nukleotidov je nedavno, iz tehnologije CRISPR/Cas9 razvito orodje, ki omogoča natančne substitucije nukleotidov. Da bi vzpostavili učinkovit protokol za CRISPR/Cas9 in povzročili točkovne mutacije v genu cenh3, ki bi lahko privedle do razvoja linije za indukcijo haploidov pri zelju, bomo najprej preučili vpliv različnih parametrov na učinkovitost mutageneze, kot je protokol transformacije in konstrukcija vektorjev. V ta namen bo uporabljen pristop prehodnega izražanja vektorjev pri protoplastih, ki omogoča hitro in učinkovito analizo različnih parametrov in ponuja možnost optimizacije protokolov za tarčno preurejanje genoma pred pridobivanjem stabilno transformiranih rastlin. Z uporabo visoko zmogljive strategije kloniranja Golden Gate bomo pripravili različne vektorje CRISPR/Cas9, ki jih bomo testirali s prehodnim izražanjem pri protoplastih. Tarčna mesta v genomu zelja bomo analizirali z uporabo sekvenciranja naslednje generacije in preverili nastanek tarčnih mutacij. Poleg tega bomo optimizirali protokole regeneracije transformiranih rastlin. Glavni cilj predlaganega raziskovalnega projekta je vzpostaviti učinkovit protokol za tarčno preurejanje genoma z uporabo tehnologije CRISPR/Cas9 pri zelju, ki bo v prihodnosti omogočal tako funkcionalno analizo genov kot tudi izboljšanje rastlin ne samo pri zelju, temveč tudi pri drugih vrstah rodu Brassica. Nadaljnji cilj projekta je manipulacija gena cenh3 za pridobitev potencialnih linij za indukcijo haploidov, ki bi jih lahko uporabili pri neodzivnih genotipih. V ta namen bo uporabljen nov pristop tarčnega preurejanja nukleotidov, ki za vrsto B. oleracea L. še ni bil objavljen.
