CRISPR-Cas barley genome editing: prospective tool for modern breeding
Project goals
Drought is a major environmental stress factor, which has begun to negatively affect yield of cereal crops. Method of stable genetic barley transformation will be used for novel, very efficient and easy-to-design genome editing by CRISPR-Cas system of four genes with possible link to increasing drought tolerance or yield parameters. First of them is (are) specific isoform(s) of cytokinin degrading enzyme with effect on grain number or filling. As candidate genes related to drought tolerance, specific cytokinin receptor and two F-box domain transcription factors from so far uncharacterized group in monocots, which are putatively involved in degradation of repressors and activators of hormonal signaling pathways. Development of cereal cultivars with improved traits through CRISPR-Cas9 system will potentially revolutionize crop breeding in the near future. Indeed, as the integration of T-DNA responsible for the induction of deletion is independent on the target sequence, the segregation of alien DNA components out of the transformed plant genome leads finally to obtaining non-GMO plant.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-07805S
Alternative language
Project name in Czech
Editace genomu ječmene systémem CRISPR-Cas - nový nástroj pro moderní šlechtění
Annotation in Czech
Sucho je hlavním stresovým faktorem, který začal negativně ovlivňovat v posledních letech produkci obilovin šlechtěných na vysoké výnosy. Metoda stabilní genetické transformace ječmene bude využita pro revoluční, velmi efektivní a snadno designovanou editaci genomu systémem CRISPR-Cas čtyř genů s možnou vazbou na zvýšení tolerance vůči suchu či výnosu. První z nich bude jednou ze specifických isoforem degradačního enzymu cytokininů s vlivem na počet či plnění zrn. Jako kandidátní geny související s tolerancí na sucho, byl vybrán specifický receptor cytokininů a transkripční faktory obsahující F-box doménu z dosud v jednoděložných rostlinách necharakterizovaných skupin, které se pravděpodobně podílejí na degradaci represorů nebo aktivátorů hormonálních signálních drah. Vývoj kultivarů obilovin se zlepšenými vlastnostmi prostřednictvím systému CRISPR-Cas by mohl znamenat revoluci ve šlechtění. Vzhledem k tomu, že integrace T-DNA odpovědná za indukci delece je nezávislá na cílové sekvenci, segregace cizích složek DNA z transformovaného genomu vede k získání ne-GMO rostliny.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
—
Latest support payment
Apr 10, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-R/13:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
7,016 thou. CZK
Public financial support
6,969 thou. CZK
Other public sources
47 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 016 CZK thou.
Public support
6 969 CZK thou.
99%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
GE - Plant cultivation
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2021