Rośliny rosnące w warunkach naturalnych nieustannie narażone są
advertisement
Zmiany profilu białkowego korzenia w liniach populacji mapującej jęczmienia (Hordeum vulgare L.) w warunkach niedoboru wody Klaudia Chmielewska Rośliny rosnące w warunkach naturalnych nieustannie narażone są na działanie różnego rodzaju czynników zewnętrznych, zarówno biotycznych jak i abiotycznych. Susza jest jednym ze stresów abiotycznych, która znacząco wpływa na wzrost i rozwój roślin, przez co ogranicza produkcję rolną i przyczynia się do poważnych strat ekonomicznych. Odpowiedź roślin na niekorzystne warunki środowiska jest zjawiskiem angażującym wiele mechanizmów biochemiczno-molekularnych, do których należą zmiany poziomu ekspresji genów, różnice w profilu akumulacji specyficznych białek, czy metabolitów. Rozwój nowoczesnych technik separacji oraz identyfikacji dużej liczby białek metodami spektrometrii mas sprawił, że proteomika stała się użytecznym narzędziem wykorzystywanym w poszukiwaniu potencjalnych białek-markerów związanych z tolerancją roślin uprawnych na stresy. Jednakże pomimo intensywnych badań, mechanizmy leżące u podstaw tolerowania stresów abiotycznych przez rośliny nie są jak dotąd dobrze poznane. Nadrzędnym celem przedłożonej pracy doktorskiej było wyselekcjonowanie białek korzenia zaangażowanych w molekularne mechanizmy odpowiedzi jęczmienia jarego na warunki deficytu wody. Analizy prowadzono na dwóch genotypach rodzicielskich: Maresi i CamB1/CI, 89 rekombinacyjnych liniach wsobnych pochodzących ze skrzyżowania osobników rodzicielskich i dwóch odmianach referencyjnych: Sebastian i Stratus. Wykorzystane narzędzia proteomiczne i wysokorozdzielcze techniki spektrometrii mas pozwoliły na sporządzenie map proteomicznych korzeni jęczmienia oraz identyfikację szeregu specyficznych białek reagujących zmianą poziomu akumulacji w warunkach niedoboru wody. Zastosowane w przeprowadzonych doświadczeniach warunki suszy wpłynęły w znaczący sposób na zmiany proteomu korzenia dla wszystkich badanych genotypów jęczmienia, co wskazuje, że niedobór wody ma ogromny wpływ na zmiany w poziomie akumulacji białek u roślin. Zastosowanie odpowiednich metod oceny statystycznej pozwoliło na wyselekcjonowanie zarówno białek wykazujących zmiany poziomu akumulacji pod wpływem suszy (efekt suszy), jak i białek, których zmiany w profilu ekspresji są efektem interakcji suszy i genotypu. Należą do nich: białka obronne, regulujące ekspresje genów, zaangażowane w metabolizm węgla, czy metabolizm wtórny. Białka wykazujące istotne efekty interakcji suszy i genotypu mogą stanowić potencjalne białkowe markery związane z tolerancją roślin na stres suszy. Uzyskane w tej pracy wyniki na poziomie proteomu korzenia powinny zostać skorelowane z rezultatami innych zadań realizowanych w projekcie POLAPGEN-BD, m.in. z danymi genetycznymi, metabolomicznymi, morfologicznymi, a w szczególności z danymi dotyczącymi plonu, w celu oceny ich przydatności do selekcji odmian uprawnych odpornych na suszę.
