Produkce ergoidních alkaloidů během interakce rostliny žita (Secale cereale) s parazitickou houbou Claviceps purpurea
Cíle projektu
Houba Claviceps purpurea je přirozeným parazitem žita, kdy infekce sporami neopýlených květu zahajuje sexuální cyklus houby během kterého dochází k produkci námelových alkaloidů. Námel slouží jako výchozí surovina k výrobě řady léčiv. Enzymy biosyntetické dráhy námelových alkaloidů jsou kódovány čtrnácti geny speciálního klastru. V rámci projektu budou připraveny transgenní kmeny nadexprimující vybrané geny klastru za účelem kvalitativní či kvantitativní změny složení námelových alkaloidů. Bude studovaná sekvenční variabilita a počty kopií jednotlivých genů u různých druhů rodu Claviceps lišících se ve spektru a kvantitě produkovaných alkaloidů. Zahájení a progrese infekce rostliny patogenem jsou klíčové pro výsledné množství produkovaných alkaloidů, proto budou sledovány změny v expresních profilech genů zapojených do biosyntézy alkaloidů a její regulace především u kmenů s různou produktivitou a transgenních kmenů. Metoda subtraktivní hybridizace bude využita pro hledání potencionálních genů v transkriptomu žita důležitých pro susceptibilitu rostlinného hostitele k patogenu.
Klíčová slova
ergotalkaloidsClavicepspurpurearyeoverproductionpathogenesis
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Hlavní účastníci
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P501-12-0597
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Production of ergot alkaloid during the interaction of rye plant (Secale cereale) with fungus Claviceps purpurea
Anotace anglicky
The fungus Claviceps purpurea is a naturally occurred parasite of rye. Infection of flowers initiates fungal sexual life cycle and synthesis of ergot alkaloids. Ergot alkaloids are used for preparation of various kind of therapeutics. Their biosynthetic pathway is encoded by the cluster containing 14 ORFs. The main objective of the project consists on preparation of fungus transgenic strains in order to enhance or change spectra of produced alkaloids by overexpression of selected cluster or regulation genes. Different strains of fungus and species of genus Claviceps varying in productivity will be screened for genetic variability to establish a link to ergot quality and quantity. Progression of plant infection is a crucial factor arbitrating quantity of produced alkaloids. Thus, the other aim of the project is expression profiling of genes involved in alkaloid biosynthesis and its regulation in order to map variation among different strains of C. purpurea. Subtractive hybridization will be used to reveal possible plant proteins important for susceptibility of rye to fungal pathogen.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
EI - Biotechnologie a bionika
CEP - vedlejší obor
EB - Genetika a molekulární biologie
CEP - další vedlejší obor
GF - Choroby, škůdci, plevely a ochrana rostlin
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
20801 - Environmental biotechnology
20802 - Bioremediation, diagnostic biotechnologies (DNA chips and biosensing devices) in environmental management
20803 - Environmental biotechnology related ethics
20901 - Industrial biotechnology
20902 - Bioprocessing technologies (industrial processes relying on biological agents to drive the process) biocatalysis, fermentation
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
30101 - Human genetics
30401 - Health-related biotechnology
30402 - Technologies involving the manipulation of cells, tissues, organs or the whole organism (assisted reproduction)
30403 - Technologies involving identifying the functioning of DNA, proteins and enzymes and how they influence the onset of disease and maintenance of well-being (gene-based diagnostics and therapeutic interventions [pharmacogenomics, gene-based therapeutics])
30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)
30405 - Medical biotechnology related ethics
40106 - Agronomy, plant breeding and plant protection; (Agricultural biotechnology to be 4.4)
40401 - Agricultural biotechnology and food biotechnology
40402 - GM technology (crops and livestock), livestock cloning, marker assisted selection, diagnostics (DNA chips and biosensing devices for the early/accurate detection of diseases) biomass feedstock production technologies, biopharming
40403 - Agricultural biotechnology related ethics
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Vytýčené cíle projektu byly beze zbytku naplněny. Hlavním přínosem je zahájení nové oblasti výzkumu fytopatogenních hub zaměřené na fytohormonální regulace, neboť bylo zjištěno, že houby jsou zřejmě schopny produkovat, kromě cytokininů, i další typy fytohormonů unikátními biosyntetickými dráhami.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2012
Ukončení řešení
31. 12. 2015
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
26. 3. 2015
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP16-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
25. 9. 2017
Finance
Celkové uznané náklady
7 140 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 840 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
300 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 140 tis. Kč
Statní podpora
6 840 tis. Kč
95%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
EI - Biotechnologie a bionika
Doba řešení
01. 01. 2012 - 31. 12. 2015