Projekti / Programi
Raziskave za zvišanje odpornosti in produktivnosti rastlin in živali
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.00 |
Naravoslovje |
Biologija |
|
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| 3.01.00 |
Medicina |
Mikrobiologija in imunologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B006 |
Biomedicinske vede |
Agronomija |
kelatirajoča spojina - EDDHA, Mn-EDDHA, Cu-EDDHA, Zn-EDDHA, IAA, GA3, JA, cvetenje, odpornost, probiotiki, gostitelj, biokemijski markerji, interferon, celični modeli, molekularni mehanizmi, imunski odziv, zdravje, biotestne rastline (Lemnaceae), jablane (Malus domestica), vinska trta (Vitis vinifera), hruške (Pyrus communis), pravi konstanj (Castanea sativa), bučevke (Cucurbitaceae), buče, fižol (Phaseolus), gorski brest (Ulmus glabra), smreka (Picea abies), žlahtnjenje, interspecies hibridizacija, biorazgradljivo olje, sonaravno kmetijstvo, odpadne snovi, kmetijska mehanizacija, specifična protitelesa, jajčni rumenjak, driskavost pujskov, Escherichia coli, ekologija, onesnaževanje voda, potočni rak (Astacus astacus).
Raziskovalci (8)
Organizacije (1)
Povzetek
Naši rezultati z GA3, JA, Mn, Zn in Cu kelati EDDHA so odkrili možnost programiranja cvetenja in povečanja odpornosti rastlin proti glivičnim in bakterijskim infekcijam. Zato bo naš raziskovalni program obsegal programiranje cvetenja biotestnih rastlin (Lemnaceae) in kmetijskih rastlin (vinska trta, jablane), zmanjšanje izmenične rodnosti nekaterih sort jablan (Mutsu), povečanje odpornosti vinske trte, jablan, hrušk in okrasnih rastlin proti glivičnim infekcijam - Plasmopara viticola, Sclerotinia fuckeliana (Botrytis cinerea) in bakterijskim infekcijam - ocetnokislinske bakterije Acetobacter aceti in bakterije hruševega ožiga - Ervinia amylovora. Nadaljevali bomo tudi z raziskavami: vzgoje odpornih rastlin pravega kostanja (Castanea sativa) proti glivici Cryphonectria parasitica, gorskega bresta (Ulmus glabra) proti glivicam Ophiostoma ulmi in Ophiostoma novo ulmi, vzgoje novega kultivarja smreke Picea abies 'Meranovo' z intenzivnejšo fotosintezo in biološke zaščite smrek proti lubadarjem (Ips typographus in Pityogenes chalcographus).
Naš raziskovalni program vključuje tudi razvoj celičnih linij za vzpostavitev In vitro eksperimentalnega modela, molekularne mehanizme interakcij v sistemu probiotiki-patogeni-epitelij-mukozni imunski sistem, vključno s prionskimi proteini, molekularne mehanizme interakcij probiotiki-alergijske reakcije in celice prebavnega trakta (tanko črevo), raziskave funkcije trofoblastnega interferona gama v času implantacije na molekularnem nivoju in določanje citokinov na molekularnem nivoju kot markerjev za izboljšano implantacijsko sposobnost zarodkov pri živalih in človeku. Raziskave obsegajo biokemijske in biološke lastnosti uporabljenih substanc. Biološke učinke preučujemo na podlagi antimikrobnih, antikancerogenih in imunomodulatornih lastnosti substanc ter vpliv na fiziologijo in integriteto intestinalnega epitelija.
Glavni cilj žlahtnjenja bučevk in fižolov na odpornost proti boleznim in škodljivcem s pomočjo medvrstne hibridizacije je oblikovanje dodatne genetske variabilnosti in prenos genetsko kontroliranih lastnosti iz ene kultivirane vrste v drugo. Vrste bučevk, vključene v hibridizacijo, so: Cucurbita argyrosperma (A), C. ficifolia (F), C. foetidissima, C. moschata (Mo), C. maxima (Ma), C. okeechobeensis, C. pepo (Pe - navadna pepo type, O - oljni tip) in C. pedatifolia. Križanje fižolov pa obsega Phaseolus coccineus, P. lunatus in P. vulgaris. Do sedaj so bili uspešno proizvedeni naslednji medvrstni hibridi: AO, AOO, AAO, OAA, PeA, PeAO, OPeA, MaMo, AMaMo, MoA, AMo, PeAxAMo, PeAxMoA, OAxMoA, OAAxMoA, OAxAMo, AMoxOA, OAAxAMo in FMa (pri bučevkah); in P. coccineus x P. vulgaris, P. vulgaris x P. coccineus, P. vulgaris x P. lunatus in (P. coccineus x P. vulgaris) x P. lunatus (pri fižolih).
Na področju kmetijske tehnike smo skupaj s Centrom za tribologijo Univerze v Ljubljani razvili biorazgradljivo transmisijsko olje. Delali bomo na razvoju strojnih sistemov za sonaravno kmetijstvo. Raziskovali bomo, kako ravnati z nevarnimi odpadnimi snovmi pri uporabi kmetijske mehanizacije.
V našem raziskovalnem programu proučujemo tudi profilaktični in terapevtski učinek specifičnih rumenjakovih protiteles na diarejo (Escherichia coli) pri odstavljenih pujskih. Z uporabo potočnih rakov (Astacus astacus) kot važnih indikatorjev onesnaženosti vodnega biotopa izvajamo kemične analize vode in telesnih tkiv rakov z namenom, da izdelamo monitoring za določanje stopnje onesnaženosti s težkimi kovinami in drugimi onesnaževalci.
Pomen za razvoj znanosti
Že leta 1995 smo objavili v vrhunskem mednarodnem znanstvenem časopisu Journal of Plant Physiology (Vol. 146, 754-756, 1995), da eksogeno dodana jasmonska kislina (JK) v hranilno raztopino v koncentracijah 0,475-47,5 nmol/L pospešuje pri fotoperiodično nevtralni vrsti Spirodela polyrrhiza cvetenje v dolgodnevnih (DD) in kratkodnevnih (KD) pogojih in postavili hipotezo, da JK poleg obravnavanih mehanizmov regulira še fotoperiodično cvetno indukcijo, vršičkovo cvetno indukcijo in cvetno diferenciacijo, kar smo potrdili s kvantitativnimi meritvami endogene JK pri dolgodnevnici Lemna minor L. (2006) in pri fotoperiodično nevtralni vrsti Spirodela polyrrhiza (2008), kar je svetovno pomemben rezultat. Pri obeh vrstah (Lemna minor in Spirodela polyrrhiza) smo tudi prvi na svetu odkrili sinergistične učinke JK in EDDHA pri pospeševanju cvetne indukcije (2006, 2008), kar je pomembno za kmetijsko prakso, za kakovostno rastlinsko pridelavo in povečanje odpornosti rastlin proti infekcijam brez uporabe fungicidov. Svetovno pomembna rezultata prof. Krajnčiča in sodelavcev sta vzgoja odpornih sadik pravega kostanja proti glivi Cryhonectria parasitica, povzročiteljici kostanjevega raka in indukciji cvetenja pri mladih rastlinah pravega kostanja. Na svetovni pomen naših raziskovalnih rezultatov kaže tudi citiranost. Po podatkih baze Web of Science je do januarja 2009 v mednarodnih znanstvenih revijah z visokimi impakt faktorji citiranih 99 izvirnih raziskovalnih rezultatov iz objavljenih del prof. Krajnčiča in sodelavcev.
Pomen za razvoj Slovenije
56% vse površine Slovenije pokrivajo gozdovi. Smreke v gozdovih napada mali in veliki lubadar, zaradi katerih smreke masovno propadajo. Z lovljenjem malega in velikega lubadarja s feromonskimi vabami in pospeševanjem valjenja siničk smo pomembno zmanjšali škodo, ki jo delajo v gozdovih lubadarji. Pomembni so tudi naši rezultati raziskav na pravem kostanju. Prof. Krajnčič je z Mn, Zn, Cu in Fe kelati EDDHA prvič na svetu dosegel 100% cvetenje vseh biotestnih rastlin Lemna minor(2003). Z uporabo teh rezultatov je uspelo prof. Krajnčiču in sodelavcem inducirati cvetenje pri mladih rastlinah pravega kostanja (Castanea sativa), kar je omogočilo križanje za akumulacijo genov koristnih lastnosti (odpornost proti glivi, ki povzroča kostanjev rak, veliki okusni plodovi in kvaliteta lesa). S stebelnimi potaknjenci odpornih rastlin smo vzgojili mlade rastline pravih kostanjev, ki so odporne proti kostanjevemu raku, kar je nacionalno pomemben rezultat za slovenske gozdove in tudi svetovno pomemben rezultat.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
