UMO-2020/37/B/NZ9/00744 w ramach konkursu „OPUS 19”
| Tytuł projektu: | Ideotyp wysokoplonującej rośliny pszenicy bazujący na genetycznej regulacji cytokinin. |
| Kierownik projektu: | prof. dr hab. Anna Nadolska-Orczyk |
| Numer umowy: | UMO-2020/37/B/NZ9/00744 w ramach konkursu „OPUS 19” |
| Termin rozpoczęcia: | 2021-01-14 |
| Termin zakończenia: | 2025-01-13 |
Cel prowadzonych badań i hipoteza badawcza
Głównym celem projektu jest ustalenie roli cytokininy i genów biorących udział w regulacji tego fitohormonu w różnych aspektach rozwoju i produktywności roślin pszenicy. Hipoteza badawcza stanowi, że interakcja pomiędzy genami wpływającymi na cytokininowo-zależny rozwój odgrywa kluczową rolę w regulacji homeostazy i determinacji cech plonotwórczych pszenicy.
Do badań wybraliśmy cztery grupy czynników, które mogą silnie wpływać na homeostazę cytokininy w rozwijających się organach generatywnych, korzeniach siewek i liściach flagowych pszenicy. Plan badawczy opiera się na uzyskaniu wiedzy na temat tych czynników i określeniu ich wpływu na produktywność roślin pszenicy. Są to:
- Metabolizm cytokininy – miejscowo-specyficzna regulacja poziomu cytokininy przez geny syntezy i degradacji, ich wpływ na rozwój badanych organów. Celem tego zadania jest ustalenie optymalnego poziomu cytokininy, wynikającego z balansu pomiędzy tymi procesami w badanych organach, korzystnie wpływającego na produktywność. Hipoteza badawcza stanowi, że produktywność pszenicy jest zależna od lokalnej równowagi pomiędzy biosyntezą i katabolizmem cytokininy w określonych organach.
- Regulacja transkrypcji genów metabolizmu cytokininy przez wybrane czynniki transkrypcyjne NAC i ich związek ze starzeniem się liści. Celem tego zadania jest ustalenie, które z czynników transkrypcyjnych modulują zawartość cytokininy w badanych organach i jak regulują metabolizmem i ścieżkami sygnałowymi cytokininy w celu promocji cech związanych z produktywnością. Hipoteza badawcza stanowi, że niektóre czynniki transkrypcyjne są wtórnymi obiektami sygnalizacji cytokininy, wpływającymi na starzenie się liści oraz plon ziarna.
- Współudział genów głównych warunkujących cechy związane z produktywnością poprzez intensyfikację podziałów komórkowych w ko-regulacji aktywności cytokininy. Celem jest ustalenie czy inne geny główne, determinujące produktywność poprzez podziały komórkowe biorą udział w koregulacji genów regulujących zawartość cytokininy w organach generatywnych/korzeniach. Hipoteza badawcza stanowi, że geny te współpracują z genami regulującymi zawartość cytokininy w kierunku podniesienia produktywności.
- Współudział innych fitohormonów, cytokinin, auksyny, kwasu giberelinowego (GA) i ABA w koregulacji rozwoju korzenia oraz części generatywnych roślin pszenicy. Zaprojektowanie wysokoplonującego ideotypu pszenicy. Celem są badania wspólnej regulacji przez te fitohormony rozwoju organów generatywnych i korzenia w promowaniu produktywności roślin pszenicy. Hipoteza badawcza stanowi, że interakcje regulacyjne pomiędzy tymi hormonami są komplementarne w promowaniu produktywności.