Zadanie 4.1
| Tytuł projektu: | Optymalizacja ukierunkowanej mutagenezy na potrzeby hodowli pszenicy oraz pszenżyta. |
| Kierownik projektu: | dr M. Przyborowski |
Szczegółowy opis zakresu rzeczowego zadań w 2025r.:
Cel zadania: Opracowanie skutecznych metod biotechnologicznych, wykorzystujących NGT (New Genomic Techniques) oraz wyprowadzenie z ich użyciem edytowanych linii zbóż udoskonalonych pod względem cech istotnych gospodarczo.
1. Optymalizacja metod regeneracji i transformacji genetycznej oraz ocena skuteczności wariantów wektorów opartych o CRISPR/Cas do edytowania genów w odmianach i liniach hodowlanych pszenicy i pszenżyta, w tym tych wskazanych przez Spółki Hodowli Roślin.
2. Edytowanie genów zbóż za pomocą Agro-transformacji oraz metodą biolistyczną, w tym bezwektorową.
3. Analiza genetyczna oraz fenotypowa uzyskanych roślin.
1. Optymalizacja metod regeneracji i transformacji genetycznej oraz ocena skuteczności wariantów wektorów opartych o CRISPR/Cas do edytowania genów w odmianach i liniach hodowlanych pszenicy i pszenżyta, w tym tych wskazanych przez Spółki Hodowli Roślin.
2. Edytowanie genów zbóż za pomocą Agro-transformacji oraz metodą biolistyczną, w tym bezwektorową.
3. Analiza genetyczna oraz fenotypowa uzyskanych roślin.
Opis zadania:
BLOK I – wykonawca Zakład Genomiki Funkcjonalnej (ZGF)
Opracowanie skutecznych metod edycji i otrzymywania roślin pszenicy zwyczajnej o zmienionej cesze
- Otrzymywanie i charakterystyka roślin pszenicy z edytowanym genem TaGW2, warunkującym wielkość ziarna. Zadanie obejmie: 1) edycja/transformacja dwóch wybranych genotypów pszenicy w tym jednego wskazanego przez Hodowców dwoma skonstruowanymi w 2024 wektorami w celu uzyskania większej liczby roślin (po 100 zarodków z 2 genotypów w trzech powtórzeniach); 2) analizy molekularne transgenezy i edycji uzyskanych roślin.
- Optymalizacja metod regeneracji dla dalszych 2 wskazanych przez Hodowców genotypów pszenicy: wysadzenie roślin w dwóch terminach, wyłożenie niedojrzałych zarodków z 2 genotypów na 6 kombinacji pożywek do regeneracji in-vitro (po 50 zarodków x 6 kombinacji x 2 genotypy = 600 zarodków), wybór najlepszej kombinacji pożywek dla każdego genotypu.
- Analiza edycji genów Mlo. w pszenicy – analizy molekularne transgenezy i edycji uzyskanych roślin.
- Wdrażanie kolejnych elementów systemu bezwektorowej edycji genów – użycie metody mikrowsztrzeliwania kompleksów nukleinoproteinowych gRNA/Cas9 do uzyskiwania edytowanych roślin (2 genotypy).
BLOK II – wykonawca Zakład Genomiki Funkcjonalnej (ZGF)
Otrzymywanie roślin pszenżyta o zmienionej cesze
- Zaprojektowanie oraz synteza peptydowego elicytora — czynnika regeneracji 1 (Regeneration Factor1 (REF1)) — który jest odpowiedzialny za promowanie regeneracji poprzez aktywację głównego regulatora przeprogramowania komórkowego indukowanego zranieniem w tkankach roślinnych.
- Wysadzenie roślin z dwóch genotypów pszenżyta, obejmujących formy jare i ozime, celem pozyskania niedojrzałych zarodków.
- Wykonanie dwóch doświadczeń transformacji genetycznej — na pożywkach z dodatkiem zsyntetyzowanego REF1 oraz na pożywkach zoptymalizowanych w poprzednich latach — w celu zweryfikowania skuteczności działania REF1 w poprawie regeneracji niedojrzałych zarodków. W każdym układzie eksperymentalnym zostanie wykorzystanych min. 400 niedojrzałych zarodków z każdego genotypu.
- Analiza edycji genów Mlo w pszenżycie — uzyskanie pokolenia T0 i T1, analiza molekularna i fenotypowa roślin.