Ústav genetiky a biotechnológií rastlín

Dopytovo-orientovaný výskum pre udržateľné a inovatívne potraviny, Drive4SIFood

(ŠF EÚ, OPVaI-VA/DP/2018/1.2.1- 06, ITMS2014+: 313011V336, 2019 - 2023)

Kód projektu: 313011V336]

Výzva: OPVaI-VA/DP/2018/1.2.1-06 – Výzva na predkladanie žiadostí o poskytnutie nenávratného finančného príspevku na podporu dlhodobého strategického výskumu – Zdravé potraviny a životné prostredie.

Zameranie projektu: Dopytovo- orientovaný projekt

Typ partnerstva: Evidencie partnerov

Začiatok a koniec riešenia projektu:   01.07.2019 – 30.06.2023

Názov a sídlo prijímateľa: Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, org. zložka Ústav genetiky a biotechnológií rastlín, Akademická 2 , 95007 Nitra

Názov a sídlo prijímateľa: Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, org. zložka Ústav genetiky a biotechnológií rastlín, Akademická 2 , 95007 Nitra

Miesto realizácie projektu: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín, Akademická 2 , 95007 Nitra

 Výška poskytnutého NFP: 256 403,10 EUR

Hlavný partner:

Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Tr. A. Hlinku 2, 94976 Nitra

Partner 1: Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, org. zložka Ústav genetiky a biotechnológií rastlín, Akademická 2 , 95007 Nitra

Partner 2: McCarter

Partner 3: NPPC

Partner 4: STU

Partner 5: Tekmar

Partner 6: UPJS

Partner 7: UVLF. 

Názov a opis aktivity č. 13 partnera 1:  Láskavec ako inovatívny genetický zdroj

V priebehu nadchádzajúcich 15 rokov sa predpokladá, že svetová populácia sa zvýši o 2,5 miliardy. Dôsledkom vzrastu populácie sa v r. 2025 dvojnásobne zvýšia nároky na spotrebu potravín. Koncepcia rozvoja udržateľného poľnohospodárstva a potravinovej bezpečnosti je preto hlavnou prioritou ekonomík súčasného sveta. Významnú príležitosť ako produkovať dostatok plodín pri súčasných globálnych zmenách ponúka genetické vylepšovanie plodín, ktoré sa ľahšie adaptujú na súčasné zmeny klímy (tzv. „climate proofing crops“). V poslednom období vzrastá taktiež dopyt po prírodných produktoch s dietologickými až liečebnými účinkami. Významným zdrojom biologicky aktívnych komponentov a z nutričného hľadiska dôležitých látok sú aj niektoré podceňované druhy plodín ako napr. láskavec. V duchu týchto myšlienok, ako časť súčasného obnovenia záujmu o nutričný a ekonomický potenciál málo využívaných a podceňovaných plodín, bol opätovne iniciovaný výskum týkajúci sa pestovania kultúrnych druhov láskavca (Amaranthus sp.) s vytvorením predpokladu pre agronomické zlepšenie a úspešnú reintrodukciu. Táto pseudocereália priťahuje v posledných rokoch veľký záujem pestovateľov, šľachtiteľov aj výrobcov potravín u nás i v zahraničí. Druhy rodu Amaranthus sú rezistentné k mnohým chorobám, tolerantné k suchu, zasoleniu, vysokým teplotám a predstavujú tak dôležitú alternatívnu plodinu v podmienkach súčasného globálneho otepľovania. Biologicky aktívne látky láskavca majú pozitívny vplyv na ľudský organizmus v prevencii niektorých civilizačných ochorení.

Projekt je zameraný na výskum láskavca (Amaranthus spp.), plodiny s viacúčelovým využitím pre potravinárske, krmovinárske a energetické účely. Na ÚGBR CBRB SAV boli v minulosti pripravené radiačnou mutagenézou línie, ktoré predstavujú vzácny šľachtiteľský materiál. Sú charakteristické trvale zvýšenou hmotnosťou tisíc semien (HTS), jedným z najdôležitejších úrodotvorných prvkov a väčšími semenami v porovnaní s pôvodnými genotypmi i komerčnými odrodami. Dve z línií boli v r. 2013-2016 uznané ako prvé slovenské odrody láskavca - Pribina (A. cruentus) a Zobor (A. hypochondriacus × A. hybridus).  

Riešenie aktivity č.13 je rozdelené do viacerých podaktivít:

1. Morfologické hodnotenie a selekcia mutantných línií a odrôd láskavca v poľných experimentoch (udržiavacie šľachtenie) za účelom dlhodobého uchovávanie semenného materiálu a produkcie kvalitného osiva;

2. Kvantitatívne a kvalitatívne hodnotenie nových odrôd a mutantných línií láskavca s vysokým úrodovým potenciálom (nutričná kvalita, analýza aminokyselín, proteínov, škrobu...);

3. Aplikácia -omics technológií pre charakterizáciu odrôd a mutantných línií ako nových genetických zdrojov;

4. Rozvoj molekulárnych markerov kvantitatívnych vlastností semien a ich využitie pre markerovo-asistovanú selekciu a šľachtenie;

5. Posúdenie akumulácie ťažkých kovov a výskytu húb produkujúcich mykotoxíny v rastlinách láskavca z hľadiska jeho konzumácie a potravinovej bezpečnosti.

 

Ciele Aktivity č. 13 

 - Šľachtenie a charakterizácia vybraných minoritných plodín s vysokou nutričnou a dietetickou hodnotou a adaptabilitou k meniacim sa podmienkam prostredia (mutantné línie a odrody láskavca – Amaranthus spp.);

- Zavedenie uznaných a detailne charakterizovaných perspektívnych mutantných línií a nových odrôd láskavca do poľnohospodárskej produkcie, čo bude príspevkom pre trvalo udržateľné poľnohospodárstvo, udržanie biologickej diverzity, pre vyrovnaný regionálny rozvoj racionálnym využívaním prírodných zdrojov (chudobné pôdy v marginálnych podhorských oblastiach), pre potravinovú bezpečnosť, zlepšenie ľudského zdravia a najmä zdravia ľudí, ktorí potrebujú špeciálnu hodnotnú dietetickú stravu.

Očakávané výsledky Aktivity č. 13

* Publikovanie dosiahnutých výsledkov vo forme vedeckých prác v renomovaných periodikách s významným citačným ohlasom;

 

* Odrody láskavca a mutantné línie charakterizované z hľadiska ich priameho využitia v poľnohospodárskej produkcii, vo výrobe potravín a ako alternatívneho zdroja energie;

* Zavedenie vytvorených cenných genotypov do poľnohospodárskej produkcie čo prispeje:

- k vyváženému teritoriálnemu a regionálnemu rozvoju krajiny a využitiu pôdy (láskavec je adaptovaný na rast v tropických, subtropických a miernych pásmach; je schopný rásť v aridných a semi-aridných podmienkach; na chudobnejších pôdach nevhodných pre obilniny; v rôznych nadmorských výškach, od nížin až po okrajové horské oblasti);

- k diverzifikácii poľnohospodárskej produkcie v systéme trvalo-udržateľného  poľnohospodárstva v očakávaných zmenených podmienkach v dôsledku otepľovania klímy (tolerancia láskavca k suchu a vysokým teplotám);

- k zabezpečeniu potravinovej bezpečnosti a k zlepšeniu zdravia populácie (vysoká nutričná hodnota, prevencia kardiovaskulárnych ochorení,  potraviny pre osobitné výživové účely);

- k vytváraniu pracovných príležitosti a rozvoju ľudských zdrojov (možnosť kultivácie láskavca v okrajových oblastiach bude prispievať k pravidelnému príjmu pre mnohých malých farmárov a pre malých a stredných podnikateľov zaoberajúcich sa výrobou potravín).

Výsledky aktivity budú potenciálne aplikovateľné v praxi bezprostredne po ukončení projektu.

Očakávané prínosy Aktivity č. 13

 Očakávané prínosy Aktivity č. 13 sú v súlade s Operačným programom Integrovaná infraštruktúra (v. 9.0), jeho PRIORITNOU OSOU 9: PODPORA VÝSKUMU, VÝVOJA A INOVÁCIÍ a jej špecifickými cieľmi.

 

 Predpokladajú sa nasledovné prínosy:

- prostredníctvom vedeckého bádania rozšírenie poznatkov a publikovaných výstupov v oblasti vývoja kvalitných, bezpečných a inovatívnych potravín a ich následného spracovania;

- využitie inštitútu ochrany duševného vlastníctva – realizácia právnej ochrany odrody láskavca na európskej úrovni;

- transfer poznatkov a technológií z výskumných inštitúcií do praxe (pokračujúca aktivita z programového obdobia 2007 – 2013) prostredníctvom spolupráce výskumných inštitúcií s podnikateľskou sférou;

- popularizácia výsledkov výskumu prostredníctvom odborných a verejných podujatí (Deň otvorených dverí, výstava Agrokomplex...);

- internacionalizácia výskumu zapojením výskumníkov do projektu COST CA18101 zameraného na problematiku využitia cereálií a pseudocereálií pri výrobe potravín;

- využitie platformy Európskej komisie Enterprise Europe Network (EEN) pre zverejnenie profilu a informácii o nových odrodách láskavca “Pribina” a “Zobor”. Na základe zverejnených informácií nás k spolupráci oslovili výskumní pracovníci z The Centre of Expertise on Sustainable Chemistry, Karel de Grote University College, Antwerpy, Belgicko, ktorí veľmi úzko spolupracujú s priemyselnou sférou, kde je v súčasnosti dopyt po rastlinných druhoch so zaujímavým profilom mastných kyselín a vysokým obsahom nutrične zaujímavých minoritných zložiek. Výsledkom spolupráce s belgickým pracoviskom je spoločná vedecká publikácia (Szaboóvá et al. 2020, In Plants) a dohoda o ďalšej spolupráci v oblasti skríningu uvedeného rastlinného materiálu;

- ďalší rozvoj infraštruktúry laboratórií vybudovaných v rámci Výskumného Centra AgroBioTech a tiež využívanie špičkových laboratórií v rámci centra ABT.

 

Publikácie ako výstup Aktivity č. 13

* SZABÓOVÁ, Monika - ZÁHORSKÝ, Michal - GAŽO, Ján - GEUENS, Jeroen - VERMOESEN, Ann - D´HONDT, Els - HRICOVÁ, Andrea. Differences in Seed Weight, Amino Acid, Fatty Acid, Oil, and Squalene Content in gamma-Irradiation-Developed and Commercial Amaranth Varieties (Amaranthus spp.). In Plants, 2020, vol. 9, no. 11, art. no. 1412. (2019: 2.762 - IF, Q1 - JCR, 0.877 - SJR, Q1 - SJR, karentované - CCC). (2020 - Current Contents). ISSN 2223-7747. Typ: ADCA

Dostupné na: https://doi.org/10.3390/plants9111412

Poďakovanie:

COST Action CA18101: Sourdough biotechnology network towards novel, healthier, and sustainable food and bioprocesses; Operational program Integrated Infrastructure within the project: Demand-driven research for the sustainable and innovative food, Drive4SIFood 313011V336, cofinanced by the European Regional Development Fund;  Scientific Grant Agency VEGA, grant number 2/0109/19.

Podiel projektu Drive: 33,33%