Tytuł projektu:	Ukierunkowana mutageneza genów podatności na infekcje wirusowe i uzyskanie roślin jęczmienia o podniesionej odporności na BaYMV i BaMMV
Kierownik projektu:	Prof. dr hab. Wacław Orczyk
Planowany okres realizacji:	2021 - 2027
Planowany budżet:	229 000 zł/rok

Streszczenie:

Eukariotyczny czynnik inicjacji translacji eIF4E jest białkiem roślinnym wykorzystywanym przez wirusy w procesie patogenezy. Wykazano, że zmiana tego białka (tj. mutacja kodującego go genu) warunkuje dziedziczoną recesywnie odporność na wirusy, w tym m.in. odporność jęczmienia na wirusa żółtej mozaiki jęczmienia (BaYMV) i wirusa łagodnej mozaiki jęczmienia (BaMMV), patogenów powodujących straty do 50% plonu. Tak uzyskana odporność może być trwała (trudno przełamywana przez ewolucję patogena) i szeroka (warunkującą odporność na wiele różnych gatunków wirusa).

Planowane efekty badań:

1. opracowanie strategii ukierunkowanej mutagenezy (CRISPR/Cas9) genu eIF4E istotnego w odporności na wirusy,
2. uzyskanie homozygot z mutacją w regionie docelowym,
3. analiza molekularna w tym potwierdzenie braku zmian niedocelowych,
4. charakterystyka odporności na wybrane wirusy oraz
5. opracowanie procedury ukierunkowanej mutagenezy z możliwością jej adaptacji do innych genów w jęczmieniu oraz innych gatunków.

Technologia ukierunkowanej mutagenezy jest intensywnie adaptowana i wykorzystywana w praktycznie wszystkich liczących się firmach hodowlano-nasiennych na świecie. W krajach EU oczekiwane są takie zmiany legislacji, które pozwolą wykorzystać CRISPR/Cas9 w hodowli roślin. Obecnie, firmy hodowlane działające na globalnym rynku komponentów pasz i żywności pozbawione możliwości użycia tego narzędzia będą na z góry przegranej pozycji. Proponowany temat pozwoli wykorzystać tę technologię do rozwiązywania konkretnego problemu hodowli odpornościowej jęczmienia i, nie mniej ważne, zbudować podstawy do szybkiej adaptacji tej technologii w przyszłości.

Hipoteza:

W projekcie założono, że homozygotyczne mutanty genów eiF4E jęczmienia będą charakteryzowały się podniesioną odpornością na wirusy BaYMV i BaMMV.

Cele badań:

1. opracowanie wszystkich komponentów procedury ukierunkowanej mutagenezy genu eiF4E w jęczmieniu,
2. wykorzystanie tej procedury do uzyskania roślin z mutacją tego genu i uzyskanie mutantów homozygotycznych oraz
3. charakterystyka odporności uzyskanych mutantów na porażenie BaYMV i BaMMV.

Załączniki: