Bilaterálne projekty


Optimalizácia podmienok pre in vitro množenie a kultiváciu netradičných odrôd ovocných lián Actinidia arguta a Schisandra chinensis (ukrajinský výber)

(SAV-UAV, 2017-2019)
Projekt otvorí spoluprácu medzi ústavmi v oblasti mikropropagácie rastlín a podporí úroveň daného výskumu. Realizácia projektu umožní úspešne množiť a kultivovať druhy s vysokým vplyvom na ľudské zdravie (Actinidia argutaSchizandra chinensis), s komerčným efektom  a sociálno-ekonomickým významom.
Vedúci projektu: RNDr. Gabriela Libiaková, CSc.

Chitinázy a AGPs ako proteíny diverzifikujúce genotypy s vysokou schopnosťou mikrospórovej embryogenézy z ne-embryogénnych plodín
(SK-PL, 2016-2017)
Projekt je zameraný na prepojenie výskumu dvoch laboratórií s expertízou na embryogenézu (Poľsko) a molekulárne analýzy (Slovensko). Venuje sa štúdiu a optimalizácii androgenézy raže ako nástroja pre efektívnejšie šľachtenie prostredníctvom dihaploidných línií. Na biologickom materiáli s kontrastným androgénnym potenciálom bude vyhodnotený efekt pôsobenia abiotických faktorov ako chlad a osmotický stres. Detailne budú študované zmeny v akumulácii jednotlivých enzýmov chitináz a arabinogalaktanov, ktoré v modelových rastlinách mali pozitívny účinok na androgenézu. Výsledky projektu smerujú k rozšíreniu poznatkov o procese androgenézy a o faktoroch ovplyvňujúcich jej účinnosť u raže.
Vedúci projektu:
Ing. Jana Moravčíková, CSc.


Stresom-indukovaná expresia arabinogalaktanov a obranné proteíny v súvislosti s aniciáciou androgenézy

(SAV-PAV, 2016-2017)

Porozumenie mechanizmu vedúceho k rastlinnej ebryogenéze za indukovateľných stresových podmienok (napr. teplota a/alebo osmotický stress) na molekulárnej úrovni je rozhodujúce pre vylepšenie plodín. Aby sme prekonali rezistenciu genotypov k mikrosporovej embryogenéze (ME) v podmienkach in vitro, je dôležité identifikovať selekčné markery pre responzivitu/rekalcitranciu. Dobrými kandidátmi sa zdajú byť proteíny spojené s patogenézou (PRs, PR-3 chitinázy) zahrnuté v rastlinnej obrane voči (a)biotickému stresu s arabinogalaktanmi (AGPs), ktoré pravdepodobne fungujú pri bunkovom delení, diferenciácii a vývinu. Cieľom projektu je charakterizovať PR3 a AGPs vo vzťahu k efektívnosti ME v raži (Secale cereale L.).
Vedúci projektu:
Ing. Jana Moravčíková, PhD.


Klonálne množenie vybraných kultivarov Rubus a Prunus spp. v podmienkach in vitro

(SK-SRB, 2015-2016)

Maliny a ostružiny patria medzi hodnotné druhy ovocia s pozitívnym dopadom na ľudské zdravie. I keď na Slovensku sú vhodné podmienky pre pestovanie týchto ovocných druhov, ich produkcia je nedostatočná. V Srbsku má, naopak, pestovanie malín dlhodobú tradíciu a maliny patria medzi významný vývozný artikel Srbska. Slivkoviny môžeme zaradiť medzi ovocné druhy, ktoré boli v minulosti na Slovensku hojne pestované. V Srbsku patrí slivka domáca medzi najviac pestované druhy ovocných drevín. Hoci Srbsko je jedným z najväčších svetových producentov sliviek, produkcia sliviek je v súčasnosti charakterizovaná nízkymi a nestabilnými úrodami. Jedným z hlavných problémov pre produkciu sliviek v Srbsku, ako aj v celej Európe, je Plum pox virus vyvolávajúci šarku sliviek, považovanú celosvetovo za najvážnejšie vírusové ochorenie negatívne ovplyvňujúce produkciu kôstkovín. Z tohoto dôvodu je produkcia zdravého rastlinného materiálu a genetické zlepšenie slivkovín veľmi významné. Využitie pletivových kultúr poskytuje možnosti pre efektívnu produkciu kvalitného zdravého sadbového materiálu a je aj účinným nástrojom pre cielené šľachtenie ovocných drevín aplikáciou genetického inžinierstva. Cieľom projektu je vývoj postupov účinnej adventívnej regenerácie a mikropropagácie vybraných odrôd Rubus a Prunus využiteľných pri masovom množení sadbového materiálu a pri genetickej transformácii.
Vedúci projektu:
RNDr. Alena Gajdošová, CSc.


Odpoveď somatických embryí smreka obyčajného na abiotické stresy
(SAV-AV ČR, 2015-2017)
Cieľom projektu je vyhodnotiť odpovede somatických embryí smreka obyčajného na abiotický stres. Somatické embryá budú vystavené rôznym desikačným postupom (vysokej teplote, klesajúcej vlhkosti) a rôznym dávkam UV-B žiarenia. Za stresových podmienok budú u somatických embryí vyhodnotené zmeny aktivít biosyntetických enzýmov pre polyamíny, ďalej zmeny obsahov polyamínov, fytohormónov a kyseliny abscisovej (kľúčového endogénneho signálneho poslíčka v odpovedi na stres u rastlín). Bude stanovený aj rozsah peroxidácie lipidov. Biochemické analýzy budú doplnené histochemickými testami na prítomnosť polyfenolických látok (s obranným charakterom proti UV-B žiareniu) po vystavení embryí účinkom UV-B žiarenia. Spoluprácou so slovenským partnerom bude výskum doplnený štúdiom členov rodiny chitináz na molekulárnej úrovni, čo umožní študovať súčasne izoformy dôležité pre vývoj embryí rovnako ako dynamiku biochemických procesov súvisiacich s odpoveďou na stres. Štúdium somatických embryí umožní detailne študovať skoré fyziologické odpovede na rôzne druhy stresov, ktoré súvisia so zmenami životného prostredia.
Vedúci projektu: Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.


Sledovanie účinku látok nachádzajúcich sa v riasach na klíčenie semien rodov Orobanche a Striga
(SK-CZ, 2015)
Na Slovensku hrozí invazívnejšie rozširovanie parazitických rastlín rodov Orobanche a Phelipanche vplyvom priaznivejších klimatických podmienok pre tieto rody. Doteraz sú známe niektoré finančne náročné látky, ktoré indukujú klíčenie semien, ale nie sú známe iné, efektívnejšie zdroje. Projekt sa zameriava na hľadanie a identifikáciu iných ľahšie dostupných zdrojov - jednoducho aplikovateľných mikrorias so stimulačným alebo inhibičným účinkom na klíčenie parazitických rastlín.
Vedúci projektu: RNDr. Radoslava Matúšová, CSc.


Štúdium mechanizmov samčej sterility regulovanej DAF, genóm RING-finger E3 ligázy, a jej využitie v poľnohospodárstve

(NSC Taiwan, 2014-2016)
Projekt si dáva za cieľ využiť postgenomické postupy (microarray, proteomika) pri výskume úlohy génov „E3 RING finger" v proteolýze regulovanej pomocou ubikvitínu počas vývinu rastlín. Dr. Yang s tímom izoloval E3 RING gény z Arabidopsis označené ako DAF (DEFECTIVE IN ANTHER DEHISCENCE1 - Activating Factor) a poukázal na ich dôležitosť pri správnom vývine peľníc. Mechanizmy regulácie DAF ale zatiaľ nie sú známe. V tomto projekte, microarray (Dr. Yang) a proteomika (Dr. Hajduch) budú využité na výskum génov a proteínov, ktoré interagujú s DAF. Funkcia identifikovaných génov a proteínov bude skúmaná pomocou trangenózy modelovej rastliny Arabidopsis thaliana. Konkrétne ciele projektu sú nasledovné: 1. Výskum biochemických dráh, ktoré sú regulované pomocou DAF 2. Využite microarray (Dr. Yang) a proteomiky (Dr. Hajduch) na výskum génov a proteínov, s ktorými DAF interaguje s využitím Arabidopsis transgénnych rastlín so zablokovanou expresiou DAF (antisense, RNAi) 3. Klonovanie identifikovaných génov a ich charakterizácia transgénnou technológiou 4. Výskum úrovne proteínovej fosforylácie (regulačnej proteínová posttranslačnej modifikácie) pri proteínoch interagujúcich s DAF.
Vedúci projektu:
Mgr. Martin Hajduch, PhD.


Kryokonzervácia embryogénnych kultúr vybraných klonov ihličnatých druhov
(SAV-PAV, 2013-2015)

Somatická embryogenéza je process diferenciácie embryí -označených ako  somatické embryá- na umelých živných médiách v podmienkacu in vitro. Process diferenciácie embryí je zároveň účinnou metódou rozmnožovanie rastlín, najmä ihličnatých drevín. Kultivácia somatických embryí je časovo náročná a navyše pri kultivácii hrozí riziko kontaminácie mikroorganizmami. V poslednom období sa vyvinula metóda dlhodobého udržiavania in vitro kultúr - kryokonzervácia - uskladňovanie rastlinných genetických zdrojov v tekutom dusíku pri -196 °C bez straty životaschopnosti buniek alebo pletív. Cieľom projektu je optimizácia  už exitujúcich kryokonzervačných protokolov pre vybrané ihličnaté dreviny ako je Pinus nigra Arn., Picea omorica, a hybrid Abies alba x A. cephalonica.
Vedúci projektu: RNDr. Terézia Salaj, CSc.


Hodnotenie genetickej stability rastlín drobného ovocia (Rubus a Vaccinium spp.) produkovaných in vitro

(SK-SRB, 2012 - 2013)
Záujem o drobné ovocie má vzhľadom na jeho vysokú nutričnú hodnotu vzrastajúcu tendenciu. Dostatočná produkcia ovocia môže byť dosiahnutá pestovaním produkčných odrôd na plantážach, k čomu je potrebné veľké množstvo sadbového materiálu, množenie ktorého sa dá dosiahnuť aplikáciou pletivových kultúr. Pri mikropropagácii rastlín je žiaduce zachovanie genotypu identického s pôvodným materským genotypom. Problémom pri in vitro produkcii rastlinného materiálu môže byť široký rozsah kvantitatívnej a kvalitatívnej variability medzi regenerovanými rastlinami, ktorá vzniká počas kultivácie a regenerácie rastlinných pletív. Pre potvrdenie klonálnej identity vegetatívne množeného rastlinného materiálu sa používajú morfologické, cytologické, bichemické a molekulárne analýzy. Takéto analýzy umožňujú účinné a rýchle testovanie nežiaducej genetickej variability. Projekt je zameraný na vypracovanie postupov in vitro regenerácie a mikropropagácie vybraných odrôd Vaccinium a Rubus spp., mikropropagácia ktorých je na Slovensku a v Srbsku vo väčšom meradle rozbehnutá a na detekciu nežiadúcej genetickej variability mikropropagovaných rastlín pomocou analýzy DNK, flow-cytometriou a svetelnou mikroskopiou.

Vedúci projektu:
RNDr. Alena Gajdošová, CSc.


Úloha antioxidačných rastlinných systémov vo fyziologicko-biochemickej odpovedi rastlín na vplyv stresu kadmiom a niklom

(SAV-PAV 27, 2011-2013)
Cieľom projektu je definovať úlohu nízkomolekulárnych antioxidantov ako glutatión v redukovanej forme, kyselina askorbová a pod. pri formovaní vhodných biochemických reakcií rastlín na stres spôsobený prítomnosťou zlúčenín kadmia a niklu samostatne alebo ich kombináciou. Projekt bude zameraný na štúdium vstupu týchto látok do siete obranných mechanizmov rastlín, najmä s ohľadom na posilnenie bunkovej steny, ukladanie kovov a aktiváciu špecifických proteínov.
Vedúci projektu:
Mgr. Ildikó Matušíková, PhD.


Vplyv nadprodukcie cinamyl alkohol dehydorgenázového génu v transgénnom topoli na proces lignifikácie

(SAV-UAV, 2011-2013)
Cieľom projektu je vytvoriť spoločnú platformu pre vzájomnú spoluprácu v oblasti transgenózy rastlín. Slovenská strana poskytne ukrajinskej strane „know-how" v oblasti prípravy konštruktov, doposiaľ získaných transformačných protokolov a analýzy transformantov. Ukrajinská strana poskytne slovenskej strane skúsenosti získané pri transformácii topoľa. Predpokladáme, že vzájomná spolupráca bude v budúcnosti viesť k vypracovaniu spoločného vedeckého projektu.
Vedúci projektu: Ing. Jana Libantová, CSc.


Fosfoproteomická analýza zrelých semien sóje pestovanej v rádioaktívnom a kontrolnom políčku Černobyľskej oblasti

(SK-PT-0016-10, 2011-2012)
Naše predchádzajúce výskumy sójových semien identifikovali hlavné kategórie proteínov počas vývinu semena. Následné porovnávanie zrelých semien pestovaných v rádioaktívnom a kontrolnom experimentálnom políčku v Černobyľskej oblasti vyústilo k zostaveniu pracovného modelu adaptácie rastlín na rádioaktivitu. Tento model navrhuje, že rozdielna akumulácia zásobných bielkovín, reakcia na ťažké kovy a v úprava glycínovo-betaínového systému sa zúčastňujú pri ochrane rastlín voči radiácii. Tento projekt si dáva za cieľ doplniť tento model analýzou fosforylácie proteínov v zrelých sójových semenách pestovaných v rádioaktívnej Černobyľskej oblasti.
Vedúci projektu: Mgr. Martin Hajduch, PhD.


Molekulárne markery pri analýze distribúcie auxínov v androgénnych embryách repky olejky

(SAV-PAV,  2010-2012)
Auxíny zohrávajú kľúčovú úlohu v mnohých rastlinných procesoch od embryogenézy až po senescenciu. Endogénny auxín indukuje vývin embrya v in vitro kultúrach, počas somatickej embryogenézy alebo androgenézy. Cieľom projektu je pomocou transgenózy sledovať hladinu auxínov v analyzovaných pletivách alebo bunkách. Ako objekt transformácie použijeme mikrospórovú kultúru repky olejky (Brassica napus). Transgénne mikrospóry budú obsahovať. Auxíny sú kľúčom k mnohým rastlinným procesom od embryogenézy až ku k senescencii. Endogénny auxín indukuje vývoj embryí v in vitro kultúrach počas somatickej embryogenézy alebo androgenéze. Projekt je zameraný na vypracovanie transformačného protokolu pre androgénnu repku olejku (Brassica napus), embryá získaných z mikrosporovej suspenznej kultúry. Transformované embryá budú použité ako objekty pre analýzu hladiny auxínov na úrovni tkanív, alebo bunky. Transgénne mikrospóry budú obsahovať reportérový GUS alebo GFP gén pod kontrolou auxínového DR5 promótora (DR5:: GUS alebo DR5:: GFP) Použitie takejto vektorovej konštrukcie zjednodušuje analýzu syntézy hormónu, prenosu a jeho hromadenia v androgénny embryou podobných štruktúrach.
Vedúci projektu: Ing. Jana Moravčíková, PhD.