Projekti

Projekt naslavlja problematiko znatnih izgub v pridelavi pridelkov zaradi škodljivcev in patogenov z raziskovanjem kompleksnih interakcij med rastlinami in drugimi organizmi v agro-ekološkem okolju. Medtem ko so mehanizmi dvostranskih interakcij med rastlinami in patogeni ter rastlinami in škodljivci precej podrobno raziskani, pa tristranske interakcije kljub svojemu ekološkemu pomenu niso dobro raziskane na molekularni ravni. Odločili smo se, da bomo raziskali sistem tristranske interakcije krompirja, njegovega patogena krompirjevega virusa Y (PVY) in njegovega prenašalca, sive uši (Myzus persicae ). Ta sistem bomo raziskali z uporabo visoko zmogljivostnega sekvenciranja, dopolnjenega s statistično analizo in analizo omrežij za oblikovanje hipotez, s posebnim poudarkom na vlogi nekodirajočih RNA (ncRNA). Te ključne molekule za posttranskripcijsko regulacijo še niso bile celovito raziskane, še posebej v okviru tristranskih interakcij. Naš glavni cilj je identificirati in potrditi molekularne interakcije, ki delujejo med organizmi (med kraljestvi), na primer ncRNA iz rastline, ki delujejo na tarče iz listne uši in obratno. 

Naš pristop vključuje izvedbo obsežnega eksperimenta s tristransko interakcijo, vzorčenje listov krompirja in uši v ključnih časovnih točkah, da bi pridobili visokokakovostne transkriptomske podatke o izražanju RNA, ki vključujejo mRNA, dolge nekodirajoče RNA in različne frakcije malih RNA. Izvedli bomo analizo diferencialnega izražanja za natančno določitev reguliranih genov, ncRNA in procesov tako v rastlinah kot v listih ušeh. Nadalje bomo povezali obstoječe rastlinsko omrežje imunske signalizacije, ki temelji na predhodnem znanju, z medvrstnim omrežjem ncRNA-mRNA, zgrajenim na podlagi eksperimentalnih podatkov, pridobljenih v predlaganem projektu. Z uporabo inovativnih pristopov analize omrežij bomo identificirali najzanimivejše napovedi interakcij ncRNA-tarča med organizmi in nekatere od njih potrdili z biokemičnimi in genetskimi testi. Poleg tega bomo preučili prispevek teh molekularnih interakcij k izidu dvo- ali tristranskih interakcij s poskusi na krompirju in listnu uši M. persicae. 

Ta projekt bo odprl novo perspektivo za razumevanje interakcij med rastlinami, rastlinskimi virusi in njihovimi prenašalci listnimi ušmi in ima jasen potencial za biotehnološke aplikacije na področju zaščite rastlin. Zato pričakujemo, da bodo naše ugotovitve prispevale k razvoju novih strategij za varstvo rastlin in bolj trajnostnemu kmetijstvu.

SICRIS