UMO-2016/23/D/NZ9/02672 w ramach konkursu „SONATA 12”
| Tytuł projektu: | Identyfikacja związków allelopatycznych w międzygatunkowych mieszańcach ziemniaka |
| Kierownik projektu: | dr Dorota Sołtys-Kalina |
| Numer umowy: | UMO-2016/23/D/NZ9/02672 w ramach konkursu „SONATA 12” |
| Termin rozpoczęcia: | 2017-07-07 |
| Termin zakończenia: | 2020-07-06 |
Allelopatia jest powszechnym zjawiskiem w ekosystemach i agroekosystemach, polegającym na wzajemnych oddziaływaniach, najczęściej o charakterze negatywnym, roślin i mikroorganizmów przy udziale różnorodnych związków chemicznych, zwanych związkami allelopatycznymi. Badania nad allelopatią najczęściej prowadzone są w warunkach laboratoryjnych, często jedynie imitujących warunki naturalne. Z tego względu, zjawisko hamowania jednych roślin przez drugie w warunkach innych niż naturalne, nazwano fitotoksycznością. Allelopatia jest rodzajem konkurencji i przyczyną zmian w składzie gatunkowym biocenoz, siłą napędową sukcesji ekologicznej. Na polach uprawnych, częstym skutkiem gromadzenie się związków allelopatycznych w glebie jest również zjawisko zmęczenia gleby, co wymusza rotacyjny system uprawy roślin. Ziemniak uprawny (Solanum tuberosum L.) jest czwartą, zaraz po pszenicy kukurydzy i ryżu, najczęściej uprawianą rośliną na świecie. Odmiany tego gatunku mają podobny pokrój i nie różnią się znacznie biologią. Prócz S. tuberosum, istnieją jeszcze trzy gatunki ziemniaków uprawnych oraz kilkadziesiąt gatunków dzikiego ziemniaka. Różnorodność form dzikiego ziemniaka sprawia, że możemy znaleźć rośliny znacznie różniące się morfologią, jedne o drobnym pokroju tworzą kobierce, inne duże, rosnące samotnie. W środowisku naturalnym, brak innych roślin w otoczeniu ziemniaka może świadczyć o jego potencjale allelopatycznym. Wśród związków aktywnie biologicznych ziemniaka, główną rolę odgrywają glikoalkaloidy. Ich duże ilości w liściach, stanowią pierwszą linię obrony przed atakami patogenów i szkodników. W hodowli dąży się do obniżenia zawartości tych związków w bulwach, co pociąga za sobą również zmniejszenie ich ilości w częściach nadziemnych rośliny. W badaniach nad fitotoksycznością ziemniaka odmiany nie są, zatem dobrymi obiektami badawczymi, lepsze źródło związków aktywnych biologicznie stanowią dzikie gatunki ziemniaka. O ile biologia i fizjologia różnych gatunków ziemniaka jest dobrze poznana, o tyle zjawisko allelopatii/fitotoksyczności do tej pory nie zostało zbadane. W niniejszym projekcie chcemy zbadać udział glikoalkloidów występujących w liściach ziemniaka, oraz określić ewentualną rolę innych związków aktywnych biologicznie w zjawisku fitotoksyczności. W tym celu, jako materiał badawczy posłużą formy potomne uzyskane w wyniku krzyżowania mieszańca ziemniaka z dzikim gatunkiem S. angustisectum, różniące się zawartością glikoalkaloidów w liściach. W ramach projektu zaplanowano kompleksowe analizy metabolomu i proteomu. Takie podejście metodyczne zwiększa szanse na rozpoznanie związków, w najwyższym stopniu determinujących potencjał fitotoksyczny ziemniaka oraz ułatwia znalezienie swoistego „biomarkera” potencjału fitotoksycznego.