Za analizo proteinov, udeleženih pri odzivu na sušo v listih fižola sort Tiber in Starozagorski čern, smo uporabili proteomsko analizo. Vzorce proteinskih ekstraktov smo ločili z 2DDIGE in določili proteinske lise, pri katerih se je izražanje spremenilo v sušnem stresu. Proteinske lise, pri katerih je prišlo do povečanega ali zmanjšanega izražanja v stresnih razmerah glede na kontrolne, smo identificirali z LCMS/MS. Pri sorti Starozagorski čern smo tako identificirali 64 proteinov, pri sorti Tiber pa 58 proteinov. Ugotovili smo, da je največ identificiranih proteinov udeleženih v procesih energijskega metabolizma, v sintezi proteinov ali njihovi proteolizi, imajo zaščitno in detoksifikacijsko vlogo ali pa so udeleženi v procesih fotosinteze. Povezave med identificiranimi proteini, ki smo jih ponazorili z bioinformacijsko analizo, omogočajo kompleksnejši vpogled v biološke poti in molekulske funkcije, na katere vpliva sušni stres.
COBISS.SI-ID: 3924072
Razgradnja proteinov, ki jo vršijo proteaze, je v osnovi odziva rastlin na abiotske strese. V rastlinah se nahaja veliko število genov, ki kodirajo proteaze ali pa domnevne proteaze. Samo nekaj med njimi, ki so vpletene v odziv na sušo, so okarakterizirali, njihovo regulacijo pa slabo poznamo. Mi smo v listih Phaseolus vulgaris L. sorte Zorin identificirali dve novi subtilazi, PvSLP1 in PvSLP2. PvSLP1 smo identificirali na genskem nivoju, z uporabo začetnih nukleotidov, načrtovanih na osnovi genskega zaporedja domnevne proteaze iz Arachis hypogaea L., katere izražanje se poveča pod vplivom suše. V P. vulgaris se pri pomanjkanju vode izražanje PvSLP1 transkripta ni spremenilo. PvSLP2 smo izolirali in okarakterizirali na proteinskem nivoju, skupaj s popolnima zaporedjema cDNA in gena. Izvedena aminokislinska zaporedja obeh, PvSLP1 in PvSLP2, sta značilna za rastlinske subtilaze iz družine S8 klana SB. Samo 33% zaporedja PvSLP2 je identično zaporedju PvSLP1. Izražanje transkripta PvSLP2 se pod vplivom pomanjkanja vode ni spremenilo, se je pa povečala njena proteolitična aktivnost v listih, odvisno od starosti in položaja lista. Še več, raven aktivnosti v starajočih se listih dobro zalivanih rastlin je bila višja kot v zrelih ali pa mladih listih. Ti rezultati, skupaj z dejstvom, da PvSLP2 cepi peptidne vezi po ostanku Arg, kažejo na regulacijo aktivnosti subtilaze PvSLP2 na translacijskem in/ali posttranslacijskem nivoju in na specifično vlogo v odzivu na sušo in senescenco.
COBISS.SI-ID: 26305831
Abiotski stres z dehidracijsko komponento (suša, zasoljenost, zmrzal) vključuje kot skupni pojav povečano število inaktiviranih proteinov – denaturiranih, agregiranih ali oksidativno poškodovanih. Ohranjanje proteinov v njihovi funkcionalni konformaciji, preprečevanje agregacije nenativnih proteinov, refolding denaturiranih proteinov v njihovo prvotno konformacijo in odstranjevanje nefunkcionalnih in potencialno škodljivih polipeptidov je vitalnega pomena za preživetje celic v pogojih dehidracijskega stresa. Da to dosežejo, se rastline odzovejo na stres s sintezo zaščitnih proteinov, kot so dehidrini in šaperoni, in z degradacijo ireverzibilno poškodovanih proteinov s proteazami. V poglavju je predstavljen pregled pomembnih celičnih funkcij dehidrinov, šaperonov, proteaz in proteznih inhibitorjev, skupaj z njihovo vlogo v odzivu na sušo, zaradi česar lahko predstavljajo potencialne biomarkerje za ocenjevanje tolerance na sušo.
COBISS.SI-ID: 3815784
Kontrolirana razgradnja proteinov je potrebna za rast in razvoj rastlin ter za njihovo preživetje pod pogoji abiotskega in biotskega stresa. Nekontrolirana proteoliza, ki jo stres velikokrat sproži, pa je za rastline škodljiva. Razgradnjo proteinov omogočajo in regulirajo proteaze, te njihove funkcije pa regulirajo specifični endogeni inhibitorji proteaz. V članku je podan pregled splošnih informacij o proteazah in njihovih inhibitorjih, sledijo pa opisi nekaterih objav, ki se nanašajo na njihovo vpletenost v odziv rastlin na abiotski stres, zlasti na sušo. Vse bolj se kaže, da so nivoji proteaz povezani s stopnjo tolerance oz. občutljivosti na abiotski stres. Zato bo nadaljnja opredelitev vloge proteaz v rastlinskem stresu prispevala k vzpostavitvi nujnih temeljev za izboljšavo poljščin.
COBISS.SI-ID: 27830823
Genetsko raznolikost in populacijsko strukturo 167 akcesij navadnega fižola, razdeljenega v štiri skupine glede na geografski izvor (Slovenija in Avstrija) in časovna obdobja (pretekla in sedanja), smo ovrednotili s 14 SSR markerji. Ugotovili smo velik alelni polimorfizem v vseh štirih skupinah akcesij, kar nakazuje, da je bila slovenska in avstrijska dednina fižola v preteklosti zelo raznolika, kar se je ohranilo še do danes. S korespondenčno faktorsko analizo so se akcesije iz različnih področij združile skupaj, kar kaže na potencialni prenos genov med državama. Ugotovljena raznolikost se zelo dobro ujema z obema genskima skladoma (andskim in srednjeameriškim).Večina akcesij v vsaki posamezni skupini je pripadala andskemu genskemu skladu. Močna prevlada andskih genotipov uvršča Slovenijo med druge sredozemske države, kot sta Španija in Italija, odkoder naj bi se fižol razširil k nam in v Avstrijo. V Avstriji smo ugotovili precejšen delež srednjeameriške dednine (44%), na podlagi česar smo sklepali, da je v začetku preteklega stoletja prišlo tudi do introgresije fižola iz zahodnih in severnih predelov Evrope.
COBISS.SI-ID: 4208744