Funkcijska genomika interakcije med krompirjem in PVY

Naročnik (šifra): Agencija za raziskovalno dejavnost RS (J1-4268)
Tip projekta: Temeljni oz. aplikativni projekt
Trajanje projekta: 2011 - 2014


V naravi so rastline izpostavljene številnim okoljskim dejavnikom, ki vključujejo napade virusov, bakterij, gliv in ostalih patogenov. Razumevanje interakcije rastlina−patogen omogoča izbiro učinkovite strategije za zaščito rastlin, zato so bile v to smer izvedene številne študije, v večini na modelni rastlini Arabidopsis thaliana. Krompirjev virus YNTN, ki povzroča obročkasto nekrozo gomoljev krompirja, je razširjen po Evropi, Severni Ameriki in nekaterih delih Azije. Ker povzroča simptome na zelenih delih rastline in tudi gomoljih, zmanjšuje količino pridelka in njegovo kvaliteto. Pokazano je bilo, da so različne sorte krompirja različno občutljive na virus, vendar mehanizem teh razlik še vedno ni dokončno pojasnjen. Z našimi preteklimi raziskavami smo želeli odkriti spremembe v izražanju genov med kultivarji krompirja, različno občutljivimi na napad PVY. Identificirani so bili številni geni udeleženi v metabolizmu ogljikovih hidratov, sekundarnem metabolizmu, signalizaciji in razgrajevanju proteinov ter komponent celične stene ter tako pomembni za odpornost.

Pomemben cilj predlaganega projekta je potrditev ali zavrnitev vloge posameznih genov v obrambnem odzivu krompirja po okužbi s PVYNTN z uporabo pristopa funkcijske genomike. Drugi cilj projekta bo obdelava interakcije krompir-PVY iz perspektive malih RNA (sRNA). Razvili bomo specializirana analitična orodja za detekcijo, pripis funkcij in kvantifikacijo novo odkritih majhnih RNA. Dodatne analize bomo izvedli z uporabo vrste že razvitih in prosto dostopnih bioinformatičnih orodij. Najpomembnejši cilj je integracija vseh dobljenih podatkov in njihovo ovrednotenje na višji ravni. Za interpretacijo podatkov bodo uporabljeni različni pristopi vizualizacije, kot so MapMan, SolCyc ali KeggPathway. Kompleksen in sistematski pristop nam bo omogočil poglobljeno vedenje o interakciji in odpornih odzivih pri ekonomsko pomembni poljščini in pomembnem patogenu. Nadalje bodo rezultati projekta služili kot osnova za identifikacijo možnih strategij za obvarovanje rastlin, potrebnih za vzgojo na virus odpornih sort krompirja. Razumevanje interakcije bo lahko preneseno tudi na druge agronomsko pomembne rastline in bo podpiralo razvoj novih strategij za zaščito rastlin pred patogeni.