::: Výzkum :::
Doba řešení: 1996 – 1998
Odpovědný řešitel: RNDr. Miroslav GRIGA, CSc.
Anotace: Současná nadprodukce potravin v EU vede k alternativnímu využití hlavních zemědělských plodin pro nepotravinářské účely. U hrachu je jedním z trendů snaha o využití škrobu - a specielně jedné z jeho komponent amylózy - pro přípravu termoplastických materiálů s progresivně zvýšenou biodegradabilitou. Vysoký podíl amylózy je u hrachu geneticky kódován recesívními alelami rr, což je spojeno se svraskalými semeny a specifickou strukturou škrobových zrn, tj. znaky typickými pro zahradní (konzervárenský) hrách (Pisum sativum L. ssp. hortense var. medullare). Nízký výnos semen zahradních hrachů spojený následně s nízkým výnosem škrobu a amylózy je důvodem zahájení šlechtitelských projektů zaměřených na zvýšení podílu amylózy u polního hrachu (genotyp RR či Rr s hladkými semeny) nebo vytvoření nových typů hrachu spojujících vysoký výnos semen s požadovanými parametry škrobu. Projekt studoval biosyntézu škrobu u genotypů hrachu se zvýšenou produkcí škrobu, dynamiku enzymů katalyzujících syntézu škrobu a jeho komponent amylózy a amylopektinu a vliv zvýšeného podílu škrobu (amylózy) v semeni na akumulaci dalších zásobních či technologicky významných látek semen hrachu – bílkoviny, tuky, inhibitory trypsinu.
522/02/1227 Regulační aspekty přímé somatické embryogeneze u hrachu (Pisum sativum L.)
Doba řešení: 2002-2004
Odpovědný řešitel: RNDr. Miroslav GRIGA, CSc.
Anotace: Somatická embryogeneze představuje výtečný experimentální model pro studium fyziologických a molekulárně genetických aspektů rostlinné embryogeneze a doznala i řadu praktických aplikací (mikropropagace in vitro, genetická transformace). První kompletní rostliny ze somatických embryí u luskovin byly získány v polovině 80. let minulého století a technologie je nejlépe propracována u sóje. Obecně se uznává, že embryogenní kompetence je podmíněna geneticky a aktuálním fyziologickým stavem výchozího explantátu. Klíčovou roli zede hraje vzájemná interakce endogenních fytohormonů a exogenně aplikovaných růstových regulátorů (u luskovin převážně auxinů). Změny v dynamice endogenních fytohormonů během vývoje a maturace (akumulace proteinů a škrobu) somatických embryí vedou k optimálnímu fyziologickému stavu embryí (podobně jako u embryí sexuálních), který je podmínkou vysoké frekvence klíčení. Přes existenci několika protokolů somatické embryogeneze u hrachu nebyly výše uvedené otázky zatím publikovány. Cílem projektu je fyziologická charakterizace klíčových stádií somatické embryogeneze hrachu, zejména interakce endogenních fytohormonů a exogenních růstových regulátorů, vývojová exprese vybraných enzymů, akumulace semenných zásobních látek – uvedené znalosti budou využity při formulaci optimálního protokolu somatické embryogeneze a jeho účinné regulaci.
525/02/1502/A Pěstitelské technologie a jejich vliv na obsah rizikových kontaminantů v semeni hrachu a lnu
Doba řešení: 1/2002 – 12/2004
Odpovědný řešitel: Ing. Miroslav Hochman
Anotace: Cílem tohoto projektu je analýza pěstitelských technologií pro potravinářské, krmné a technické využití, porovnání kvality sklizené produkce v ekologickém zemědělství, intenzivním zemědělství a ekonomické zhodnocení jednotlivých pěstebních systémů.
Dalším úkolem vycházejícím z jednotlivých systémů zemědělství je stanovit jejich vliv na obsah rizikových prvků:
1.) přítomnost mykotoxinů pocházejících z parazitujících hub (Colletotrichum, Phoma, Septoria, Alternaria, Fusarium) na semenech hrachu a lnu. Výsledky budou statisticky vyhodnoceny a využity
při validaci ČSN normy.
2.) určit hladinu a výskyt kyanovodíku u odlišných technologií sklizně a posklizňového zpracování lnu
3.) zjištění příjmu těžkých kovů (Cd a Pb) reprodukčními orgány hrachu a lnu a zhodnocení možnosti jejich následného využití v průmyslu a pro fytoremediační studie.
206/96/K188 Cytokininy a auxiny v regulaci vývoje rostlin
Doba řešení: 1996 – 2001
Odpovědný řešitel: RNDr. Ivana MACHÁČKOVÁ, CSc. (Ústav experimentální botaniky AV ČR Praha)
Spoluřešitel: RNDr. Miroslav GRIGA, CSc. (AGRITEC Šumperk)
Anotace: Růst a vývoj rostlin je výsledkem složitých hormonálních interakcí, které jsou koordinovány v čase a prostoru a jejichž podstata není doposud uspokojivě objasněna. Komplexní projekt, na němž se podílelo 5 institucí (ÚEB AV ČR Praha, BFU AV ČR Brno, MZLU Brno, PřF UK Praha, Agritec Šumperk), řešil mnoho otázek spojených se dvěma nejdůležitějšími skupinami fytohormonů – cytokininy a auxiny. Zahrnoval studium biosyntézy cytokininů, regulaci hladiny volných cytokininů prostřednictvím konjugátů, hydrolýzou konjugátů a biodegradací. Dále řešil vzájemné vztahy světla k transportu i metabolismu auxinů a cytokininů, jejich roli v regulaci buněčného dělení, apikální dominanci, morfogenezi in vitro, habituaci a přenosu hormonálních signálů. Agritec řešil na modelu somatické embryogeneze hrachu interakci endogenních a exogenně aplikovaných fytohormonů s cílem účinné regulace jednotlivých kroků somatické embryogeneze a jejího využití pro studium somaklonální variability a genetické transformace hrachu.
521/96/K117 Nové metody pro efektivní studium a mapování genomů kulturních rostlin
Doba řešení: 1996 – 2001
Odpovědný řešitel: Ing. Jaroslav DOLEŽEL, CSc. (Ústav experimentální botaniky AV ČR Praha)
Spoluřešitel: RNDr. Miroslav GRIGA, CSc. (AGRITEC Šumperk)
Anotace: Projekt, na jehož řešení se podílelo 7 institucí (ÚEB AV ČR Praha, BFÚ AV ČR Brno, ÚMBR AV ČR České Budějovice, UP Olomouc, MZLU Brno, VÚRV Praha, Agritec Šumperk), byl zaměřen na strukturní analýzu a mapování genomů vyšších rostlin novými účinnějšími metodickými postupy. Byly vyvinuty a zdokonaleny techniky pro konstrukci chromozómově specifických knihoven DNA, pro cílenou izolaci markerů z vybraných oblastí genomu a přípravu komplexních sond pro celé chromozómy u obilovin (Zea mays, Secale cereale, Hordeum vulgare, Triticum aestivum), leguminóz (Vicia faba, Pisum sativum, Medicago sativa), smrku ztepilého (Picea abies) a knotovky bílé (Melandrium album). Projekt byl založen na mezioborovém přístupu, kombinujícím klasickou genetiku a cytogenetiku s průtokovou cytometrií (izolace chromozómů a separace jejich jednotlivých typů), molekulárními technikami (izolace, klonování a sekvenování DNA) a molekulární cytogenetikou (in situ hybridizace a chromosome painting). Data získaná v projektu jsou využívána pro zahuštění a zpřesnění genetických map, pro lokalizaci agronomicky významných genů, analýzu chromozómových translokací a pro studium architektury jádra v interfázi a jejího vlivu na expresi genů.
521/97/1135 Inzerční mutageneze u lnu
Doba řešení: 1997 – 1999
Odpovědný řešitel: RNDr. Slavomír Rakouský, CSc. (ÚMBR AV ČR České Budějovice)
Spoluřešitel: RNDr. E. Tejklová (AGRITEC Šumperk)
Anotace: Cílem projektu bylo vypracovat metodu inzerční mutageneze u lnu (Linum usitatissimum L.), která spočívá ve vnášení nevelkého konstruktu DNA obsahujícího silný promotor a selekční gen pro odolnost k antibiotiku do genomu rostlin pomocí Agrobacterium tumefaciens. Byla formulována metodika transformace olejného lnu využívající kulturu segmentů hypokotylů. Byly získány regenerované rostliny. Na úrovni T2 generace byly v polních podmínkách vyhledávány mutace způsobené inzercí konstruktu. Byly položeny základy transformace lnu v České republice. Výsledky projektu byly využity v projektu MŠMT ME 210.
- Projekty GA AV ČR
S4055014 Radiofytoremediace a radiofytomonitoring
Doba řešení: 2000 – 2004
Odpovědný řešitel: RNDr. Tomáš VANĚK, CSc. (Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha)
Spoluřešitel: RNDr. Miroslav GRIGA, CSc.
Anotace: Projekt řešený třemi institucemi (ÚOCHB AV ČR Praha, ÚEB AV ČR Praha, Agritec Šumperk) je zaměřen na studium využití vybraných rostlin pro detekci a odstraňoování radionuklidů z životního prostředí a praktickou aplikaci získaných výsledků ve vybraných lokalitách (současné nukleární provozy a úložiště upravené uranové rudy). Obsahem projektu je využití technologií fytoremediace k odstranění radionuklidů z půdy a vod (radiofytoremediace), využití rostlin jako bioindikátorů radioaktivity v okolí umělých zdrojů (radiofytomonitoring) a využití rostlin pro stabilizaci kontaminované povrchové vrstvy zeminy (radiofytostabilizace). Agritec je v projektu garantem jak genetických materiálů přadných rostlin (len, konopí, sida, kitaibelie) a luskovin (hrách, lupina), tak know-how spojeného se znalostí komplexní agrotechniky uvedených plodin a jejich schopnostmi příjmu těžkých kovů a radionuklidů.