KLINIKA CHORÓB ROŚLIN
W Klinice prowadzimy badania diagnostyczne patogenów roślin: wirusów, bakterii oraz grzybów. Od 2013 roku identyfikację wirusa mozaiki pepino (Pepino mosaic virus), wirusa mozaiki ogórka (Cucumber mosaic virus) oraz bakterii fitopatogenicznych wykonujemy metodami akredytowanymi. Więcej informacji o stosowanych przez nas testach diagnostycznych znajdą Państwo w zakładce ,,Metody badawcze". Działalność komercyjną świadczymy dla producentów, gospodarstw rolno-ogrodnicznych oraz służb fitosanitarnych. Oprócz działalności usługowej prowadzimy zakrojone na szeroką skalę prace badawczo-rozwojowe. Poniżej znajdą Państwo informacje o obecnie realizowanych przez Nas projektach badawczych oraz listę Naszych publikacji.
Projekt badawczy OPUS 2015/17/B/NZ8/02407, 2016-2020, kierownik: dr hab. Beata Hasiów-Jaroszewska
Dynamika ewolucyjna wirusa czarnej pierścieniowej plamistości pomidora (Tomato black ring virus, TBRV) i jego adaptacja do różnych gospodarzy.
Narodowe Centrum Nauki
Prowadzone w w niniejszym projekcie badania dotyczą ewolucji wirusa czarnej pierścieniowej plamistości pomidora (Tomato black ring virus, TBRV) i jego zdolności do przystosowywania się do różnych gospodarzy. Wirus występuje niemal na całym świecie i poraża wiele gatunków roślin uprawnych, ozdobnych i wieloletnich należących do różnych rodzin botanicznych. Niewiele jednak wiadomo na temat jego zmienności, ewolucji i tempa namnażania. W ramach projektu planowana jest analiza struktury i stopnia zróżnicowania populacji wirusa zarówno na terenie kraju, jak i z innych regionów geograficznych. Pozwoli to na prześledzenie relacji filogenetycznych między izolatami pozyskanymi z różnych lokalizacji oraz gospodarzy i dynamiki zmienności wirusa. Badania te umożliwią również analizę populacji wirusa z roślin wieloletnich w porównaniu do jednorocznych. W przypadku roślin wieloletnich, wirus zasiedlał swoich gospodarzy przez kilkadziesiąt nawet lat będąc pod wpływem stosunkowo stabilnych warunków środowiska. Mogło to faworyzować taki kierunek ewolucji, który prowadziłby do wytworzenia stabilnego układu wirus-gospodarz pozwalającego na dłuższą egzystencję obu partnerów. Rośliny takie mogą stanowić również rezerwuar wirusa. Sytuacja przedstawia się inaczej w przypadku roślin jednorocznych, kiedy większe korzyści ewolucyjne dawałoby intensywne namnażanie się wirusa. W projekcie zaplanowano uzyskanie pełnych sekwencji genomów izolatów zebranych z gospodarzy reprezentujących różne rodziny: pomidora, aksamitki oraz robinii akacjowej. Pozwoli to wytypowanie regionów zachowawczych oraz zmiennych w genomie TBRV co ma istotne znacznie w projektowaniu odpowiednich metod do wykrywania wirusa. Z kolei skonstruowanie biologicznie aktywnych kopii wirusa umożliwi dalsze prace nad oddziaływaniami między patogenem a gospodarzem.
Projekt badawczy OPUS 2014/13/B/NZ9/02108, 2015-2018, kierownik: dr hab. Natasza Borodynko
Analiza molekularna nowych, nekrotycznych izolatów wirusa mozaiki ogórka i presji selekcyjnej kształtującej populację wirusa.
Narodowe Centrum Nauki
W niniejszym projekcie przeprowadzana jest analiza właściwości biologicznych i genetycznych nowych, nekrotycznych izolatów wirusa mozaiki ogórka (CMV). Głównym założeniem projektu jest zidentyfikowanie potencjalnych genetycznych determinant w genomie wirusa powodujących rozwój nekrotycznych symptomów na roślinach cukinii. Uzyskanie pełnych sekwencji genomów tych izolatów i porównanie ich z innymi sekwencjami wirusa dostępnymi w Banku Genów umożliwi określenie mutacji punktowych, różniących izolaty nekrotyczne od pozostałych. Analiza presji selekcyjnej wykonana dla poszczególnych genów wirusa pozwoli na wskazanie miejsc znajdujących się pod negatywną i pozytywną presją selekcyjną, które mogą w istotny sposób decydować o właściwościach wirusa. W kolejnych latach zaplanowane zostało również prześledzenie dynamiki ewolucyjnej wirusa z wykorzystaniem maszyny obliczeniowej zakupionej w ramach projektu POIG.02.03.00-30-105/13 odpowiednich programów bioinformatycznych oraz wpływu gospodarza na ewolucję molekularną wirusa. Celem projektu jest również sprawdzenie czy obserwowane symptomy nie są zasocjowane z obecnością dodatkowych cząstek w genomie wirusa, takich jak satelitarne bądź defektywne RNA, które mogą modulować symptomy na roślinach i wpływać na akumulację wirusa w roślinach. W ramach projektu powstała rozprawa inżynierska pana Mateusza Chrzanowskiego (Uniwersytet Przyrodniczy) pt.,,Zróżnicowanie genetyczne i biologiczne izolatów wirusa mozaiki ogórka (Cucumber mosaic virus) z roślin dyniowatych (Cucurbitaceae)" oraz praca magisterska pani Marty Kasprowicz pt.:,,Wykrywanie izolatów wirusa mozaiki ogórka (Cucumber mosaic virus) metodą izotermalnej amplifikacji kwasów nukleinowych".
Projekt badawczy IUVENTUS PLUS IP2014 014973, 2015-2017, kierownik: dr hab. Beata Hasiów-Jaroszewska
RNA kontra RNA - różne strategie w ochronie roślin przed wirusami.
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Celem projektu jest zbadanie możliwości wykorzystania dwóch typów cząstek RNA: defektywnych (D-RNA) oraz dwuniciowych (dsRNA) jako elementów ograniczających infekcję roślin pomidora odpowiednio przez wirusa czarnej pierścieniowej plamistości pomidora (Tomato black ring virus, TBRV) oraz wirusa mozaiki pepino (Pepino mosaic virus, PepMV). Do tej pory nie istnieją żadne metody pozwalające na zwalczania tych wirusów, jedynym sposobem ograniczania ich występowania jest szybka i skuteczna diagnostyka oraz eliminowanie porażonych roślin. Projekt zakłada otrzymanie biologicznie aktywnych transkryptów defektywnych RNA izolatów TBRV pozyskanych z roślin pomidora. Analizowana będzie fluktuacja poziomu genomowego RNA i D-RNA w trakcie infekcji. Monitorowane będą również objawy chorobowe w obu przypadkach w danych przedziałach czasowych. Wcześniejsze badania wskazywały, że obecność dodatkowych cząstek wpływa na redukcję objawów chorobowych, ale nie udowodniono ich bezpośredniego wpływu na replikację wirusa. Drugim podejściem zakładanym w projekcie jest zaprojektowanie i synteza dwuniciowych cząstek RNA (dsRNA) homologicznych do wybranych fragmentów genomu PepMV obecnie jednym z najbardziej rozpowszechnionych patogenów porażających pomidora. Wprowadzenie do komórek dsRNA o sekwencji homologicznej do wybranego genu zapoczątkowuje zjawisko interferencji RNA (RNAi) i pozwala na precyzyjne wyłączenie jego ekspresji.
W trakcie badań prowadzonych w ramach projektu udało się potwierdzić interferencyjny charakter cząstek D-RNA, zauważono jednak, że jest to zależne od gospodarza oraz izolatu. Opracowano również metodę izotermalnej amplifikacji kwasów nukleinowych, która umożliwia wykrywanie genetycznie różnych izolatów TBRV występujących w roślinach często w bardzo niskiej koncentracji. Wyniki opublikowano w Archives of Virology.
Projekt badawczy PRELUDIUM 2011/01/N/NZ9/07091, 2011-2013, kierownik: dr Krzysztof Krawczyk
Mikromacierz do detekcji, identyfikacji i różnicowania bakterii i wirusów patogenicznych dla roślin kukurydzy.
Narodowe Centrum Nauki
Celem Projektu było stworzenie nowego narzędzia diagnostycznego do badania chorób bakteryjnych i wirusowych kukurydzy, pozwalającego na ich specyficzną detekcję i jednoczesną identyfikację. Dodatkowo planowano zoptymalizowanie warunków procesu hybrydyzacji tak, aby można go było przeprowadzić w niemal każdym laboratorium diagnostycznym, a pozostałe dwa etapy procesu, czyli tworzenie (drukowanie) mikromacierzy oraz jej odczyt byłyby wykonywane na zlecenie w laboratoriach posiadających odpowiedni sprzęt i świadczących takie usługi komercyjnie. Stworzona w ramach Projektu mikromacierz DNA pozwala, w ramach pojedynczego eksperymentu, na stwierdzenie obecności i jednoczesną identyfikację wybranych patogenów bakteryjnych i wirusowych kukurydzy.
Sekwencja sond nukleotydowych użytych w mikromacierzy oraz ich układ na podłożu zostały objęte wnioskiem patentowym „Mikromacierz oraz sposób detekcji, identyfikacji i różnicowania bakterii i wirusów patogenicznych dla roślin z wykorzystaniem mikromacierzy”, o numerze P.410301, zgłoszonym dnia 28.11.2014.