Raziskovalni projekti

VSEBINSKI OPIS PROJEKTA

Interakcije rastlina-mikrob in mikrob-mikrob v rizosferi so pokazatelj zdravja rastlin, produktivnosti in rodovitnosti tal. Bakterije, ki spodbujajo rast rastlin (plant growth-promoting bacteria = PGPB), so bakterije, ki lahko izboljšajo rast rastlin in ščitijo rastlino z različnimi mehanizmi pred boleznimi in abiotskim stresom. Ti bakterijski inokulanti, iz rodu Bacillus, so bili dokazani kot učinkovite in okolju prijazne alternative za kemične pesticide in gnojila,  lahko prispevajo h povečani kmetijski učinkovitosti z zmanjšanjem proizvodnih stroškov in onesnaževanja okolja s prekomerno uporabo kemičnih gnojil. Vendar kljub številnim prednostim in dobrim lastnostim PGPB niso konsistentno učinkoviti in zato potrebujemo nove, inovativne pristope, da izboljšamo te okolju prijazne tehnologije.  Za izboljšanje inokulantov potrebujemo novo razumevanje bakterijskih  socialnih interakcij. Bakterije dojemamo kot »socialne«, saj večinoma živijo v večceličnih skupnostih (biofilmih), kjer nenehno vstopajo v tekmovanje za vire (hrano in prostor) in tudi v kooperativne (sinergijske) interakcije, ki povečujejo produktivnost skupine. Domnevamo, da imajo socialne interakcije  ključen vpliv na raznolikost, prostorsko organizacijo in ekološke funkcije bakterijskih skupnosti. Cilj projekta je osvetliti »socialne interakcije«  (zaznavanje kvoruma in sorodstveno diskriminacijo) bakterij, ki so ključ k izboljšanju PGPB. Povezovanje  bakterijskih socialnih interakcij ter njihovega vpliva na zdravje rastlin, je inovativno saj predstavlja še neraziskano temeljno področje, pomembno za razvoj bolj učinkovitih bakterijskih biopesticidov in biognojil. Moč in inovativnost projekta je, da združuje raziskave ekološko in kmetijsko pomembne bakterije (B. subtilis in sorodne vrste) in kmetijskih rastlin (na primer krompir) z najmodernejšimi metodološkimi pristopi (transkriptomika, konfokalna mikroskopija) in s skrbno zasnovanimi ter s hipotezami podprtimi eksperimenti in  matematičnim modeliranjem. Predvidevamo, da bodo predlagane strategije, skozi sodelovanje treh priznanih raziskovalnih skupin iz treh inštitucij; Univerza v Ljubljani-Biotehniška fakulteta (UL-BF), Nacionalni inštitut za biologijo (NIB), Univerza v Mariboru (UM), prineslo nova in fascinantna  odkritja o QS in KD, pomembna za razvoj PGPR tehnologij. 

FAZE PROJEKTA IN NJIHOVA REALIZACIJA

DS1: Priprava orodij in optimizacija metod za študij socialnih interakcij v biofilmih in na koreninah rastlin (M 1-18)

DS2: Priprava orodij in optimizacija metod za študij vpliva bakterijskih socialnih interakcij na rastline (M 1-18)

DS3: Raziskave od zaznavanja kvoruma odvisne regulacije razvoja biofilma in vloga proteaz v odzivu na zaznavanje kvoruma (M 1-32)

DS4: Raziskave mehanizmov znotraj specifične sorodstvene diskriminacije (KD) in medvrstne komunikacije v mešanih biofilmih (M 3-36)

DS5: Raziskave o interakcijah bakterija:rastlina (M 6-36)

SICRIS povezava