Relaks. Rośliny mogą reagować na wiele stresorów równocześnie
Rośliny koewoluowały z niewiarygodną różnorodnością mikrobiologicznych i owadzich wrogów, wytrzymując jednocześnie gorąco, zimno, zaleganie wody i suszę. W rezultacie powstały liczne naturalne mechanizmy adaptacyjne, dzięki którym rośliny radzą sobie z różnymi formami biotycznego i abiotycznego stresu. Uczestnicy projektu SIGNSTRESSPATH (Networking by stress signalling pathways: identification of novel regulators of combinatorial stress tolerance) badali odpowiedzi molekularne na suszę i gronowca szarego (Botrytis cinerea), nekrotroficzny patogen który wywołuje szarą pleśń. Te dwa czynniki zaliczają się do najcięższych stresorów i powodują istotne straty ekonomiczne zarówno podczas upraw jak i po dokonaniu zbiorów. Aby określić wpływ suszy na odporność na chorobę wywoływaną przez grzyb, zestaw roślin rzodkiewnika ekotypu Col-0 zainfekowano gronowcem szarym i wystawiono na działanie suszy. Przeprowadzono sekwencjonowanie RNA (RNA-Seq), analizując profil całego transkryptomu organizmu modelowego poddanego wybranym pojedynczym i połączonym stresorom abiotycznym i biotycznym. Poprzez profilowanie ekspresji całego genomu stworzono model sieci regulatorowej genów oddziaływań sygnałów biotycznych i abiotycznych. Ujawniło to złożone reprogramowanie transkrypcji oraz pierwotne i wtórne procesy związane z metabolizmem i obroną, na które wpływają pojedyncze i podwójne stresory. Odkrycia uczestników projektu wyjaśniają naturalne mechanizmy obrony roślin przed niesprzyjającymi warunkami. Mogą również stworzyć nowe możliwości manipulacji sieciami obronnymi poprzez modulowanie regulowanych hormonalnie szlaków sygnalizacji, aby minimalizować wpływ stresorów na plony. Projekt SIGNSTRESSPATH oferuje również praktyczną wiedzę i umiejętności dla branży hodowli roślin i rolniczych przedsiębiorstw biotechnologicznych. Jego efektem będą np. geny regulujące odpowiedź na wieloraki stres do wspomaganych przez markery programów hodowli lub możliwości tworzenia metodami inżynieryjnymi genetycznie modyfikowanych roślin uprawnych drugiej generacji, które wymagają mniejszej ilości środków chemicznych do zwalczania chorób lub nie wymagają ich wcale.
Słowa kluczowe
Biotyczny, abiotyczny, transkryptom, szlaki sygnalizacyjne, gronowiec szary, susza, rzodkiewnik, sekwencjonowanie RNA, sieć regulacyjna, stres wieloczynnikowy
