Zadanie 3.6. (Dr E. Strzycka-Korbas)
Wytwarzanie materiałów wyjściowych rzepaku odpornych na wirusa żółtaczki rzepy (TuYV)
Osoba odpowiedzialna (w instytucie badawczym): Dr E. Strzycka-Korbas
CEL:
wyodrębnienie i przeniesienie odporności na wirusy TuYV do linii hodowlanych rzepaku przy wykorzystaniu krzyżowań form odpornych i nieodpornych wykazujących najwyższe parametry cech użytkowych. Ponadto celem będzie analiza molekularna DNA NGS (nowa generacja sekwencjonowania, z ang. Next Gen Sequencing analysis) patogena oraz badania metabolomiczne roślin FTIR (nanospektroskopia w podczerwieni z transformatą Fouriera, z ang. nanoscale Fourier Transformed Infrared Spectroscopy). Badania te pozwolą na różnicowanie i selekcję form odpornych i nieodpornych B. napus, przydatnych dla hodowli rzepaku.
UZASADNIENIE:
Patogeniczny wirus żółtaczki rzepy (TuYV) występuje na całym świecie. Ekonomiczne straty plonu nasion rzepaku ozimego w latach sprzyjających jego występowaniu wynoszą do 70%. Obecność wirusa notowana jest w krajach: Europy, Azji, Ameryki Północnej i Australii. Niewiele publikacji na świecie opisuje pojedyncze przykłady uzyskania roślin rzepaku odpornych na porażenie powodowane przez TuYV, a opisane źródła odporności najczęściej jednogenowej pochodzą z l linii resyntetyzowanej rzepaku R54 oraz jarej koreańskiej odmiany Yudal. Obecnie aplikacja tych badań znalazła potwierdzenia w praktyce rolniczej i wyhodowano odmiany o podwyższonej odporności na TuYV. Prace o podanej tematyce nie były prowadzone w Polsce. Podczas badań zidentyfikowano metabolity uczestniczące w podstawowej odporności na TuYV i scharakteryzowano funkcje efektorów tego wirusa, które blokują podstawową odporność rośliny. Oceniono również punkty wspólne szlaków metabolicznych odporności roślin aktywowanych przez inne niż wirusy patogeny wykorzystując w badaniach Arabidopsis thaliana L. Celem tych prac było ustalenie, czy białka uczestniczące w podstawowej odporności roślin na patogeny inne niż wirusy mogą także odgrywać rolę w obronie przeciwwirusowej. Otrzymane wyniki zostały potwierdzone, co wskazuje, że rośliny bronią się przed wirusami w ramach podstawowej odporności. Powszechnie wiadomo, że wirusy bardzo szybko ewoluują w celu przezwyciężenia odporności roślin, otrzymanej przez hodowców. Z tego powodu, hodowla odpornościowa musi sprostać wyzwaniu i jeżeli to tylko możliwe nadążać za tymi zmianami. Po wstępnej selekcji genotypów rzepaku, odpornych i nieodpornych na TuYV (w oparciu o test Elisa) zostanie przeprowadzona analiza metabolomiczna roślin i NGS patogena. Następnie po otrzymaniu wyników zostanie wykonana analiza bioinformatyczna form odpornych i nieodpornych oraz porównania tych genotypów przy użyciu programów: NCBI, BLAST, co pozwali na wybór charakterystycznych składników metabolomu odróżniających oba genotypy B. napus. Przeselekcjonowane genotypy rzepaku odporne na TuYV o wysokich walorach użytkowych oraz wyniki składu metabolomów, zostaną przekazane do hodowli B. napus.
HARMONOGRAM:
- krzyżowanie form odpornych i nieodpornych rzepaku w warunkach polowych (30 krzyżowań)
- wstępna ocena rezystencji B. napus przy użyciu testu Elisa (60 testów), po inokulacji wektorami owadzimi.
- wysiew w warunkach szklarniowych odmian rzepaku oraz linii hodowlanych o deklarowanej odporności na TuYV.
Planowane na 2021 r. mierniki:
- liczba testów ELISA dla sprawdzenia odporności rzepaku na TuYV - 60 testów.
- liczba wykonanych krzyżowań form odpornych i nieodpornego rzepaku na wirusy TuYV w warunkach polowych – 30 krzyżowań.