Raziskovalni projekti

Sodelujoče RO 

• Kemijski inštitut, Hajdrihova ulica 19, 1000 Ljubljana
• Institut “Jožef Stefan”, Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana

Vsebinski opis projekta

Konoplja (Cannabis sativa L.) je gospodarsko pomembna rastlinska vrsta s široko uporabo v farmaciji, kozmetiki, prehrani in trajnostnem kmetijstvu. Vendar je njeno žlahtnjenje počasno zaradi omejitev klasičnih žlahtniteljskih metod. Hibridi F1 omogočajo številne prednosti, kot so heteroza ali hibrini vigor, fenotipska uniformnost in izboljšane lastnosti, vendar njihov razvoj pri konoplji ovira pomanjkanje protokola za pridobivanje homozigotnih starševskih linij na hiter in učinkovit način. Cilj projekta HaploCAN je pospešiti žlahtnjenje konoplje s pomočjo razvoja haploidnih indukcijskih linij (HIL), ki bodo omogočile učinkovito pridobivanje haploidov in podvojenih haploidov (DH). S tem bomo olajšali razvoj elitnih sort hibridov F1 tako za medicinsko, kakor za industrijsko konopljo.

Projekt bo vključeval dve komplementarni strategiji: ciljno vnašanje sprememb v genom s pomočjo tehnologije CRISPR/Cas9 in indukcijo mutacij z obsevanjem. Preurejanje genomov bo omogočilo natančno spreminjanje ključnih genov za indukcijo haploidov, pri čemer bomo uporabili napredne tehnologije CC-Exo in CC-PE. Vzporedno bomo uporabili gama obsevanje za induciranje naključnih mutacij in s tem razvili alternativno pot spreminjanja genoma, kar bo omogočilo tudi razvoj ne-GSO haploidnih linij, sprejemljivih v regulativno bolj restriktivnih okoljih.

Projekt je razdeljen v pet delovnih sklopov: (1) bioinformacijska analiza in priprava plazmidov, (2) preurejanje genoma konoplje, (3) mutageneza z obsevanjem, (4) indukcija haploidov s križanji z HIL in (5) diseminacija, upravljanje tveganj in koordinacija projekta. Raziskave bomo izvedli v sodelovanju s tremi vodilnimi slovenskimi institucijami: Biotehniško fakulteto Univerze v Ljubljani, Kemijskim inštitutom in Inštitutom Jožef Stefan, ob podpori mednarodnih partnerjev za optimizacijo transformacije in regeneracije konoplje in vitro.

Projekt bo omogočil razvoj prvih haploidnih indukcijskih linij konoplje, vzpostavitev DH rastlin in primerjalno analizo med rastlinami s preurejenim genomom in obsevanimi mutanti. Rezultati bodo objavljeni v vrhunskih znanstvenih revijah, predstavljeni na mednarodnih konferencah in vključeni v sodelovanje z industrijskimi partnerji. Ciljna skupina vključuje akademsko sfero, žlahtniteljska podjetja ter pridelovalce medicinske in industrijske konoplje. V projektu bomo povezali tradicionalne in moderne biotehnološke pristope ter podprli širitev konoplje kot trajnostne kmetijske vrste in biotehnološkega vira prihodnosti.

Zunanja povezava na Sestava projektne skupine  Odpira se v novem oknu

• 24413 - Jana Murovec
• 34332 - Marko Flajšman
• 50811 - Tjaša Cesar
• 31143 - Nataša Hren
• 17787 - Viktorija Dolenc
• 34069 - Duško Lainšček
• 34529 - Vida Forstnerič
• 53421 - Hana Esih
• 53665 - Špela Malenšek
• 53734 - Peter Pečan
• 35238 - Anže Jazbec