Response of cereal (barley, wheat) proteome to Fusarium infection and Fusarium-produced mycotoxin application
Project goals
The main aim of the project lies in identification and functional annotation of proteins isolated from developing grains of barley (Hordeum vulgare L.) and common wheat (Triticum aestivum L.) using two-dimensional differential gel electrophoresis (2D-DIGE) approach. For protein identification, proteins which exhibit significant differences in protein relative abundance in response to Fusarium pathogen inoculation and Fusarium mycotoxin deoxynivalenol (DON) artificial application in two barley cultivars, Chevron and Pedant, and two wheat cultivars, Sumai 3 and SW Kadrilj, revealing contrasting level of resistance to Fusarium head blight (FHB) disease, will be selected. Identification and functional annotation of proteins revealing significant differences in protein relative abundance between control, Fusarium-treated and DON-treated variants and between Fusarium-resistant and Fusarium-sensitive cultivars will contribute to understanding the mechanisms underlying cereal resistance to Fusarium head blight disease.
Keywords
ProteomicsFusarium head blightbarleycommon wheatmycotoxinproteins
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
COST CZ
Call for proposals
COST CZ 4 (SMSM2014LD4)
Main participants
Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-8634/2014-1-LD14087
Alternative language
Project name in Czech
Odezva proteomu obilovin (ječmen setý, pšenice setá) na patogeny rodu Fusarium a jimi produkované mykotoxiny
Annotation in Czech
Cílem projektu je identifikace proteinů izolovaných z vyvíjejících se zrn ječmene setého anebo pšenice seté vykazujících rozdílnou relativní abundanci mezi rostlinami neinfikovanými patogenem (kontrolní rostliny), rostlinami infikovanými inokulem Fusarium culmorum a rostlinami, na něž byl aplikován extrakt fusariového mykotoxinu deoxynivalenolu. Bude porovnána odezva na infekci Fusarium u dvou kultivarů jarního ječmene s rozdílnou úrovní rezistence (Chevron - rezistentní kultivar a Pedant - citlivý kultivar), případně u dvou kultivarů jarní pšenice s rozdílnou úrovní rezistence (Sumai 3 – rezistentní kultivar a SW Kadrilj – citlivý kultivar). Analýza vzorků obsahujících totální proteom (extrakt všech buněčných proteinů z daného pletiva) bude provedena metodou dvourozměrné diferenciální gelové elektroforézy (2D-DIGE) u obou vybraných kultivarů ječmene (Chevron a Pedant), případně pšenice (Sumai 3 a SW Kadrilj), a tří experimentálních variant (kontrolní rostliny, rostliny s inokulovaným patogenem, rostliny ošetřené mykotoxinovým extraktem). Srovnávací analýza všech těchto experimentálních variant povede k identifikaci proteinů, které vykazují rozdílnou (diferenciální) relativní abundanci mezi oběma kultivary a mezi jednotlivými experimentálními variantami. Identifikované proteiny pak budou představovat základ pro funkční studie, kdy bude studována úloha těchto proteinů při indukci rezistence ječmene vůči fusariové infekci.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
GE - Plant cultivation
CEP - secondary branch
GF - Diseases, pests, weeds and plant protection
CEP - another secondary branch
—
40105 - Horticulture, viticulture
40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
A 2D-DIGE experiment was carried out in barley experimental variants (control, pathogen-treated plants, mykotoxin-treated plants) and original research paper was prepared. Pathogen induced an active plant stress response aimed at plant defence and alterations in energy and protein metabolisms. An analogous experiment was carried out in wheats and the evaluation of 2D-DIGE results is planned in 2017.
Solution timeline
Realization period - beginning
Apr 1, 2014
Realization period - end
Apr 30, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 28, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-MSM-LD-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2018
Finance
Total approved costs
2,622 thou. CZK
Public financial support
2,622 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 622 CZK thou.
Public support
2 622 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
GE - Plant cultivation
Solution period
01. 04. 2014 - 30. 04. 2017