Streszczenie:

Krótkotrwały stres suszy w krytycznej fazie rozwoju kłosa zaburza mikrosporogenezę, powoduje niepłodność pyłku i, w konsekwencji, istotnie redukuje liczbę zawiązanych nasion (tj. obniża stopień wypełnienia kłosa). Tolerancja tych procesów na suszę jest warunkowana genetycznie (QTL). Ze względu na bardzo trudne fenotypowanie nie prowadzi się selekcji w tym kierunku, co przypuszcza się spowodowało znaczną erozję zmienności tej cechy w materiałach hodowlanych. W projekcie zaplanowano identyfikację genów odpowiedzialnych za tą cechę, analizę ich różnorodności w genotypach pszenicy charakteryzujących się szerokim spektrum tolerancji na suszę oraz wskazaniem, które elementy tej zmienności mogą być wykorzystane w programach krzyżowania i selekcji. Projekt jest kompleksowym połączeniem badań fenotypowych i cytologicznych (m.in. przebiegu mikrosporogenezy i zawiązywania nasion) z zaawansowanymi badaniami molekularnymi tj. identyfikacją genów pszenicy biorących udział w określonych procesach. Zaplanowano wykorzystanie wiedzy o gatunkach modelowych do rozwiązywania konkretnych problemów poznawczych i praktycznych u pszenicy. Wyniki wzbogacą wiedzę o genetycznej regulacji wybranych procesów generatywnych w warunkach stresu oraz wskażą te geny, których zmienność może być wykorzystana w selekcji.
Hipoteza badawcza:Zmiana ekspresji genów biorących udział w m.in. regulacji hormonalnej i regulacji metabolizmu węglowodanów w rozwijającym się kwiatostanie pszenicy będzie skutkowała mniejszą wrażliwością określonych procesów rozwojowych (w tym mikrosporogenezy) na stres abiotyczny i, w konsekwencji, lepszym zawiązywaniem nasion.

Cel:

Celem projektu jest weryfikacja hipotezy w kolejnych etapach projektu:

1. analiza cytologiczna mikrosporogenezy oraz ocena stopnia zawiązywania nasion różnych genotypów pszenicy w warunkach stresu,
2. identyfikacja genów kandydujących, w tym m.in. biorących udział w hormonalnej regulacji procesów rozwojowych kłosa oraz regulacji metabolizmu węglowodanów i jednocześnie warunkujących odpowiedź na stresy środowiskowe.
3. analiza wybranych genów i weryfikacja ich udziału w mikrosporogenezie lub innych procesach związanych z zawiązywaniem nasion w badanych genotypach pszenicy,
4. poszukiwanie naturalnie występującej zmienności tych genów oraz weryfikacja związku tej zmienności z wybranymi cechami fenotypowymi.

2016

• Yanushevska Y., Groszyk J., Nadolska-Orczyk A., Orczyk W., Microsporogenesis and drought tolerance of wheat. Eucarpia 2016

2015

• Wacław Orczyk, Yuliya Yanushevska, Anna Nadolska-Orczyk - "Zaburzenia mikrosporogenezy wywołane stresem abiotycznym istotnie ograniczają produktywność zbóż" XII Ogólnopolska Konferencja Naukowa - Zakopane 2015 r. "Nauka dla hoidowli i nasiennictwa roślin uprawnych". Zakopane, 2-6 luty 2015
• Yuliya Yanushevska, Anna Nadolska-Orczyk, Wacław Orczyk - "fenotypowa i cytologiczna reakcja roślin pszenicy na krótkotrwały stres suszy w trakcie kłoszenia" XII Ogólnopolska Konferencja Naukowa - Zakopane 2015 r. "Nauka dla hoidowli i nasiennictwa roślin uprawnych". Zakopane, 2-6 luty 2015

Załączniki: