Evropska mreža za fenotipizaciju biljaka 2020 (EPPN2020), ID 422, 2020-2021
Rukovodilac: Dr Dejan Dodig, Institut za kukuruz “Zemun Polje”
Učesnik iz IMGGI: Dr Bojana Banović Đeri

Usled globalnog zagrevanja i intenzivne suše, kao ključnih problema u proizvodnji kukuruza širom sveta, sa jedne strane i ekonomske važnosti kukuruza sa druge strane, pred oplemenjivačima je izazov da proizvedu na sušu tolerantne genotipove kukuruza. U 2015. god. Institut za kukuruz „Zemun Polje“ (IKZP) i Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo Univerziteta u Beogradu (IMGGI UB) otpočeli su saradnju sa ciljem unapređivanja selekcije na sušu tolerantnih linija kukuruza upotrebom genetičkih alata. Analiza ukupnog transkriptoma lista kukuruza sekvenciranjem druge generacije ( engl. „Next Generation Sequencing“ – NGS), sprovedena nad 46 samooplodnih linija kukuruza iz IKZP, gajenih pod optimalnim uslovima do vegetativnog stadijuma biljke sa 4 potpuno razvijena lista, otkrila je brojne diferencijalno eksprimirane gene (DEG) (koji su bili povezani sa sušom direktno ili indirektno) među analiziranim linijama. Zahtevamo transnacionalni pristup platformi „Agrobios Plant Scanalyzer“ (APS), u Metaponto, Bernaldo, Italija radi fenotipske karakterizacije pod optimalnim i sušnim uslovima podseta od 26 linija iz IKZP, koje su prethodno NGS genotipizirane u IMGGI UB. Stres sušom biće indukovan u trajanju od 4 nedelje tokom vegetativnog razvića biljaka (počevši od stadijuma biljaka sa 3 potpuno razvijena lista). Nakon ovog perioda biljke će biti ponovo redovno zalivane i gajene do kraja eksperimenta. Višestruko uzorkovanje listova za 15 od 26 IKZP linija, radi izolacije RNK i sinteze komplementarnog lanca DNK (cDNK), biće izvršeno u dve vremenske tačke (najveći stres i oporavak od stresa) sa ciljem procene nivoa ekspresije DEG upotrebom „real-time PCR“ u IMGGI UB neposredno po završetku projekta. Predloženi projekat koristiće savremenu tehnologiju (fenotipizaciju, transkriptomiku) i integrativnu bioinformatiku za analizu dinamičnih procesa tokom rasta kukuruza u odgovoru na vodni deficit u vegetativnom periodu razvića i oporavak biljaka, u cilju boljeg razumevanja tolerancije na sušu kod kukuruza. Sakupljanje i analiza fenotipskih podataka u ovom projektu će omogućiti korelacionu analizu okarakterisanih fenotipova i transkriptomskih profila za 15 IKZP linija u razlilčitim vegetativnim stadijumima razvića. Dobijeni rezultati će obezbediti nove uvide u gene koji su eksprimirani tokom ranog vegetativnog stadijuma razvića, kao i na koji način oni doprinose uočenom fenotipu u odgovoru na sušu tokom srednjeg vegetativnog stadijuma razvića. Konačno, analiza vremenski zajednički eksprimiranih mreža gena i predstojeća analiza pojedinačnih nukleotidnih polimorfizama će omogućiti identifikaciju potencijalnih novih markera za testiranje osetljivosti/tolerancijena sušu kod kukuruza.