#173015 Biotehnologija in vitro – gajene, lekovite i ugrožene biljne vrste

Univerzitet u Beogradu
Institut za biološka istraživanja „Siniša Stanković"
Institut od nacionalnog značaja za Republiku Srbiju

#173015 Biotehnologija in vitro – gajene, lekovite i ugrožene biljne vrste

Projekat obuhvata sledeće istraživačke zadatke kojima je zajedničko korišćenje tehnika gajenja in vitro:

Morfogeneza in vitro: Istraživanja regeneracije i multiplikacije izdanaka, rizogeneze, somatske embriogeneze i androgeneze vrše se na Allium schoenoprassum, Frittilaria meleagris, Iris reichenbachii, Arabidopsis thaliana, Pinus peuce, Pinus heldreichii i gajenim vrstama: pšenici, žutom zvezdanu i kupusima. Uspostavljaju se protokoli za precizno razdvajanje i definisanje različitih puteva organogeneze i zaokružuju histološkim i citološkim analizama. Istražuje se efekat GA3 na regenerativni kapacitet spanaća i grananje žutog zvezdana. Svetlosna i skening elektronska mikroskopija i in situ hibridizacija se koriste za proučavanje interakcije GA3 sa ostalim hormonima i praćenje ekspresije transkripata gena za GA 20 oksidazu, KNOX/STM gena i LAS ortologa. Na listovima duvana istražuje se senescencija i apoptoza.

Genetičke transformacije: Za genetičke transformacije pomoću Agrobacterium vektora koriste se plazmidi sa genima za: rezistenciju na herbicid glufosinat amonium (bar gen), toleranciju na stres (NPK1 gen) i insekte (proteinazni inhibitori) i CKX (citokinin-oksidazni) geni. Osim razrade protokola transformacije prati se ekspresija i nasleđivanje transgena (PCR, RT-PCR, southern blotting), а regeneranti se testiraju.

Sekundarni metabolizam: Produkcija sekundarnih metabolita (SМ) prati se u odnosu na različite nutritivne faktore, аbiotičke i biotičke elicitore i uslove in vitro gajenja kod lekovitih i farmakološki značajnih vrsta: Gentiana, Centaurium, Hypericum, Aesculus, Iris i Ocimum. Identifikacija i karakterizacija SM vrši se pomoću HPLC i drugih analitičkih metoda. Uzgoj u bioreaktorima planiran je za A. rhizogenes transgene klonove vrsta koje SM akumuliraju u korenima.

Hiperakumulacija teških metala (HTM): Istražuje se sposobnost vrsta roda Alyssum da akumuliraju visoke količine teških metala koje su inače toksične za ostale biljne vrste. Osim obligatne HTM vrste (A. markrafii), fakultativne vrste (A. murale) prati se i endemoreliktni A. moelendorfianum sa dolomitnih podloga. Sadržaj teških metala u tkivu se određuje ICP spektrometrijom, а prisustvo različitih molekularnih formi oksidativnih enzima (Per, Cat, PO, SOD) еlektroforezom na PAA gelovima.

Reakcija biljaka na uslove stresa: Povećana stres tolerancija indukovana prisustvom NPK1 gena se istražuje kod krompira, spanaća i više varijeteta kupusa. Аktivnost Per, Cat i SOD enzima prati se kod biljaka krompira tretiranih salicilnom kiselinom tokom temperaturnog i sušnog stresa. Efekti ova dva tipa stresa prate se i na proteine stresa: dehidrina i heat shock proteina metodama molekularne biologije.

Tropistički pokreti: Sposobnost krompira da vrši fototropske i gravitropske pokrete prati se kod in vitro gajenih biljaka u različitim svetlosnim uslovima. Istraživanja obuhvataju analizu spektralne zavisnosti, pragova nadražaja, reverzibilnost, interakcije i cirkadijalnu regulaciju izazvanu smenama perioda svetlosti i mraka.