Raziskovalni programi

Program »Zunanja povezava na Kmetijske rastline - genetika in sodobne tehnologije Odpira se v novem oknu« (Zunanja povezava na P4-0077 Odpira se v novem oknu) izvajamo na Oddelku za agronomijo BF v sodelovanju z Zunanja povezava na Inštitutom za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije Odpira se v novem oknu iz Žalca. V raziskovalni skupini v letu 2018 sodeluje 12 raziskovalcev, 5 mladih raziskovalcev in 4 tehniki.

Raziskovalne dejavnosti programa Zunanja povezava na P4-0077 Odpira se v novem oknu so razdeljene na več smiselnih sklopov, ki se medsebojno tudi dopolnjujejo oz. prepletajo in obsegajo:

• izboljšave postopkov žlahtnjenja kmetijskih rastlin in žlahtnjenje izbranih vrst z biotehnološkimi postopki, kjer raziskujemo možnosti preurejanja genomov izbranih vrst rodu Brassica z vnosom plazmidne DNA ali ribonukleoproteinskih kompleksov encima Cas9 in vitro prepisane sgRNA, opravljamo znanstveno-raziskovalno delo na medicinski konoplji, za katero smo začeli razvijati biotehnološke pristope uporabne v žlahtnjenju ter opravljamo žlahtnjenje hmelja in zelja, kjer poleg klasičnega žlahtnjenja uporabljamo postopke selekcije s pomočjo molekulskih markerjev.
• preučevanje biotskega stresa nastalega z interakcijo rastlina/patogen, pri tem sklopu smo pridobili večplasten pregled odzivov transkriptoma dovzetnih in odpornih hmeljnih kultivarjev na okužbo z glivo Verticillium nonalfalfae, preučujemo mehanizme patogenosti glive V. nonalfalfae z analizo predvidenega glivnega sekretoma in funkcijsko karakteriziramo kandidatne sekretorne efektorske gene, ki manipulirajo gostiteljsko imunost in omogočajo infekcijo ali pa sprožijo odpornostni odgovor rastline in preučujemo odpornostne gene hmelja na omenjeno glivo.
• preučevanje nekodirajočih RNA zaporedij pri bolezenskih stanjih rastlin je osredotočeno na interakcijo viroid-hmelj, kjer preučujemo vlogo od viroida pridobljenih malih RNA v mehanizmu patogenosti viroida in njihove interakcije v rastlini. Izvajamo tudi postopke de-novo identifikacije malih RNA v rastlini in fitopatogeni glivi V. nonalfalfae.
• diagnostične postopke, kjer uvajamo nove postopke identifikacije rastlinskih patogenov na podlagi določevanja nukleotidnih zaporedij nove generacije (NGS), kjer smo nedavno analizirali virom avtohtonih sort starih vinskih trt ter tako identificirali viruse in viroide z dolgoročnim namenom eliminacije le-teh za nadaljnje gojenje in postopke klonske selekcije. V okviru raziskav vezanih na diagnosticiranje hmeljeve uvelosti smo razvili metodo LAMP za detekcijo in identifikacijo specifičnih patotipov gliv rodu Verticillium. Na področju hude viroidne zakrnelosti hmelja razvijamo hkratni PCR in kvantitativni PCR pristop za detekcijo več viroidov.
• razvoj molekulskih markerjev nove generacije, kjer smo pričeli uvajati metodologije vezane na tehnike NGS pri vinski trti in hmelju. Namen je pridobivanje velikega števila podatkov oz. polimorfnih mest v genomu, uporabnih za študije kartiranja genov, selekcije s pomočjo markerjev in žlahtnjenja na splošno.

Med pomembnejšimi objavami zadnjih dveh let (2016-2018) lahko izpostavimo naslednja dela, ki so zajemala: preučevanje interakcij hkratnih infekcij viroidov v hmelju (Zunanja povezava na Matoušek in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), karakterizacijo hmeljnega odpornostnega gena Ve1 (Zunanja povezava na Song in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), transkriptomski odziv hmelja na okužbo z glivo Verticillium nonalfalfae (Zunanja povezava na Progar in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), raziskave interakcij viroid-hmelj (Zunanja povezava na Pokorn in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), označevanje rastlin z molekulo DNA za namene zaščite sort (Zunanja povezava na Ljubič Fister in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), preučevanje novih variant CRISPR encimov za preurejanje genoma (Zunanja povezava na Murovec in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), diagnostične postopke za detekcijo viroidov (Zunanja povezava na Guček in sod. 2017 Odpira se v novem oknu), identifikacijo in karakterizacijo mikro RNA pri hmelju (Zunanja povezava na Mishra in sod., 2016 Odpira se v novem oknu), identifikacijo novih z virulenco povezanih proteinov, ki jih gliva Verticillium nonalfalfae sprošča v ksilem med kolonizacijo hmelja (Zunanja povezava na Flajšman in sod., 2016 Odpira se v novem oknu), preučevanje odziva hmelja na sušni stres (Zunanja povezava na Kolenc in sod., 2016 Odpira se v novem oknu), genomiko glive Verticillium nonalfalfae (Zunanja povezava na Jelen in sod., 2016 Odpira se v novem oknu, Zunanja povezava na Jakše in sod., 2018 Odpira se v novem oknu). Sodelavci programske skupine so v tem obdobju registrirali nove sorte ajde 'Trdinova' (Zunanja povezava na Luthar in Kreft 2018 Odpira se v novem oknu), tatarske ajde 'Zlata' (Zunanja povezava na Kreft in Luthar 2018 Odpira se v novem oknu), hmelja 'Styrian Dragon' (Zunanja povezava na Čerenak in sod., 2018 Odpira se v novem oknu), 'StyrianFox' (Zunanja povezava na Čerenak in sod., 2018 Odpira se v novem oknu), 'Styrian Kolibri' (Zunanja povezava na Čerenak in sod., 2017 Odpira se v novem oknu), 'Styrian Cardinal' (Zunanja povezava na Čerenak in sod., 2016 Odpira se v novem oknu), 'Styrian Wolf' (Zunanja povezava na Čerenak in sod., 2016 Odpira se v novem oknu) in hibrid zelja 'Presnik' F1 (Zunanja povezava na Rudolf Pilih in sod., 2016 Odpira se v novem oknu).