Vedoucí výzkumného programu: doc. Mgr. Petr Galuszka, Ph.D. a řešitelské pracoviště
Současné biotechnologické a genetické přístupy umožňují vytváření zemědělských plodin s vyššími výnosy či větší tolerancí vůči nepříznivým vlivům vnějšího prostředí. Na pracovišti Centra byla zavedena metoda velmi účinné transformace rostlin ječmene a dalších obilnin. Různé geny podílející se na metabolismu a percepci hormonů byly (nebo budou) vloženy do genomu ječmene za účelem morfologických či fyziologických změn rostlinného organismu. Rostliny ječmene se sníženou či zvýšenou endogenní hladinou cytokininů poslouží jako model pro studium vlivu cytokininů na vývoj kořenového systému, iniciaci laterálních kořenů a květních meristémů, příjmu a ukládání živin a aktivitu zásobních orgánů. Doposud se nám podařilo odvodit rostliny modelového genotypu s robustnějším kořenovým systémem a účinnějším plněním zrn. Do budoucna bychom rádi tyto znaky zafixovali také v zemědělsky využívaných odrůdách a pokusili se o genetickou úpravu dalších agronomicky významných znaků, jako je větší počet zrn na rostlinu a vyšší odolnost vůči abiotickým a biotickým stresovým faktorům. Kromě transgenoze za účelem modulace endogenního obsahu fytohormonů budou transformovány do obilovin další geny, např. ESR1/2 z genové rodiny transkripčních faktorů AP2/ERF, které výrazně zvyšují regeneraci nadzemní části u Arabidopsis, nebo geny kódující ABC transportéry využívané pro selektivní tok antibiotik či rezistenci vůči rozličným chorobám. Bude prováděno také testování ektopicky aktivních promotorů majících silnou expresi v jednoděložných rostlinách, za účelem pozdější přípravy a izolace různě využitelných proteinů či peptidů v endospermu ječmenné obilky. Kromě rostlin bude geneticky manipulováno i s fytopatogeními houbami patřícími do rodu Claviceps, které způsobují velké škody např. na čiroku v Africe a na druhé straně mohou být využívány pro produkci různých terapeutických látek. Zaměříme se na studium regulace sekundárního metabolismu za účelem zvýšení produkce ergoidních alkaloidů. Nedávné dokončení sekvenace genomu těchto hub odhalilo přítomnost sekvencí DNA s vysokou homologií ke genům podílejícím se na metabolismu, transportu a percepci rostlinných hormonů. Intenzivně bude studována participace fytohormonů na procesu patogenese u Claviceps a příbuzných druhů. Pokusíme se odhalit unikátní mechanismus, jakým biotrofní houby napadají svého hostitele.
