Analysis of the effects of cold and drought on stress tolerance with respect to proteome changes in wheat genotypes with different tolerance levels
Project goals
Drought and cold limit wheat growth and yield. Acclimation is a physiological process that leads to an enhancement of stress tolerance. Stress tolerance can be determined either directly (lethal temperature, tissue hydration) or indirectly by evaluationof parameters which correlate with the tolerance level (accumulation of stress-inducible proteins). Acclimation is associated with changes in gene expression which are mirrored at protein level. Different growth habits, e.g., spring and winter genotypes,reveal significant differences in their acquired tolerance to cold and drought. A comparison of proteome changes in these wheats could be beneficial for dissection of key protein components - biomarkers - of the acclimation process. The effect of cold and drought stress factors on quantitative changes in protein accumulation (proteins involved in primary and secondary photosynthetic reactions and carbon metabolism, carbohydrate metabolic pathways, enzymes involved in protein synthesis and degradation,proteins with protective functions - chaperons, COR/LEA proteins as well as antioxidative enzymes and others) will be determined. The study will also provide data which could be used in breeding programmes aimed at the improvement of plant stress tolerance.
Keywords
springwheatwinterwheatcommonwheat (Triticum aestivum)durumwheat (Triticum turgidum ssp. durum)einkornwheat (Triticum monococcum)colddroughtfrosttolerancedroughttolerancedehydrinsproteome
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 11 (SGA02011GA1PD)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P501-11-P637
Alternative language
Project name in Czech
Analýza vlivu stresových faktorů chladu a sucha na odolnost různých genotypů pšenice s odlišnou úrovní odolnosti se zaměřením na studium změn proteomu
Annotation in Czech
Sucho a chlad výrazně limitují růst a výnos pšenice. Aklimace je komplexní fyziologický proces, které vede ke zvýšení odolnosti rostlin vůči nepříznivým vlivům daného stresu. Nárůst odolnosti lze stanovit buď přímo (letální teplota, hydratace pletiv) anebo nepřímo sledováním procesů, které korelují s dosaženou úrovní odolnosti (akumulace stresem indukovaných proteinů). Aklimace je podmíněna změnami v genové expresi, které se odrážejí i na proteinové úrovni. Různé růstové typy, například jarní a ozimé genotypy, se liší dosahovanou úrovní odolnosti při vystavení shodným stresovým podmínkám. Bude sledován vliv stresu sucha a chladu na kvantitativní změny akumulace různých skupin proteinů (proteiny podílející se na primárních a sekundárních fotosyntetických reakcích, enzymy metabolických drah, enzymy proteosyntézy a degradace proteinů, ochranné proteiny - chaperony, COR/LEA proteiny, antioxidační enzymy) u vybraných genotypů pšenice s odlišnou schopností aklimace. Porovnání proteomu genotypů s různou úrovní odolnosti přispěje k identifikaci klíčových proteinů (biomarkerů) podmiňujících stresovou odolnost rostlin. Vhodným ukazatelem chladové (mrazové) odolnosti pšenice a ječmene je např. akumulace dehydrinů. Studium změn proteomu spojené se stanovením odolnosti rostlin přinese nové informace o mechanismech stresové aklimace, které mohou být využitelné ve šlechtitelských programech zaměřených na zvýšení odolnosti rostlin vůči suchu a chladu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The content of the project was to characterise responses to cold stress in wheat in order to better understand physiological and proteomic mechanisms of plant reactions. The project provided results published in two prestigious journals and three chapters in a book. The results enable further development of the problem as well as practical applications. No shortcomings were found.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2011
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jun 12, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GP-U/02:2
Data delivery date
May 6, 2016
Finance
Total approved costs
1,464 thou. CZK
Public financial support
1,464 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
1 464 CZK thou.
Public support
1 464 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
GE - Plant cultivation
Solution period
01. 01. 2011 - 31. 12. 2013