IGR PAN HR Smolice UP Poznan PHR IFR PAN UMCS Lublin UR Kraków

1. Instytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu (IGR PAN)

IGR PAN będzie reprezentowany w projekcie przez następujące grupy naukowców: Zakład Genomiki (dwa zespoły: Zespół Struktury i Funkcji Genów i Zespół Genomiki Porównawczej Roślin Strączkowych), Zakład Genetyki Patogenów i Odporności Roślin, oraz Zakład Biometrii i Bioinformatyki.

1.1 Zakład Genomiki (ZG)

1.1.1 Zespół Struktury i Funkcji Genów (ZSFG)

Zespół specjalizuje się w badaniach z zakresu genomiki i biologii molekularnej gatunków łubinów. Prace obejmują generowanie markerów molekularnych, genetyczne i fizyczne mapowanie genomu łubinu wąskolistnego, analizę syntenii genomów uprawnych gatunków roślin strączkowych z gatunkami modelowymi (M. truncatula, L. japonicus, G. max), a także identyfikację i klonowanie genów odpowiedzialnych za cechy użytkowe u łubinu wąskolistnego. Biblioteka klonów BAC genomu jądrowego L. angustifolius, którą dysponuje zespół  jest wykorzystywana do analizy struktury genów związanych z procesem nodulacji i z ekspresją ważnych cech użytkowych (m.in. odporność na grzyby patogeniczne, czas kwitnienia), jak również genów kodujących enzymy szlaku syntezy fenylopropanoidów i syntezy kwasów tłuszczowych. Klony BAC są również stosowane jako sondy molekularne do cytogenetycznego mapowania genomu metodą fluorescencyjnej hybrydzacji in situ (FISH). Prowadzone są też badania związane z porównawczym mapowaniem genomów innych gatunków łubinów w odniesieniu do modelowych roślin strączkowych.

Dorobek naukowy zespołu w zakresie proponowanej w projekcie tematyki badawczej:

  1. Książkiewicz M., Zieleziński A., Wyrwa K., Szczepaniak A., Rychel S., Karłowski W., Wolko B., Naganowska B. (2015). Remnants of the legume ancestral genome preserved in gene-rich regions: insights from Lupinus angustifolius physical, genetic, and comparative mapping. Plant Mol Biol Rep  33:84–101.
  2. Przysiecka Ł., Książkiewicz M., Wolko B., Naganowska B. (2015) Structure, expression profile and phylogenetic inference of chalcone isomerase-like genes from the narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) genome. Front Plant Sci. 6:268.
  3. Książkiewicz M., Wyrwa K., Szczepaniak A., Rychel S., Majcherkiewicz K., Przysiecka Ł., Karlowski W., Wolko B., Naganowska B. (2013). Comparative genomics of Lupinus angustifolius gene-rich regions: BAC library exploration, genetic mapping and cytogenetics. BMC Genomics  14: 79.
  4. Lesniewska K., Książkiewicz M., Nelson M.N., Mahé F., Aïnouche A., Wolko B., Naganowska B. (2011). Assignment of 3 genetic linkage groups to 3 chromosomes of narrow-leafed lupin. J. Hered. 102(2): 228-236. 
  5. Mahé F., Markova M., Leśniewska K., Książkiewicz M., Naganowska B., Misset M.-T., Wolko B., Aïnouche A. (2011). Comparative analysis of the Symbiotic-RK genomic region between Lupinus and model legumes. In: “Lupin crops – an opportunity for today, a promise for the future” (B. Naganowska. B. Wolko, P. Kachlicki, eds.). Proc. of the 13th International Lupin Conference. Poznań, Poland, 6-10 June 2011. ISBN 978-83-61607-73-1, pp. 56-61.
  6. Wolko B., Clements J.C., Naganowska B., Nelson M.N., Yang H. Lupinus. In: Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources. Legume Crops and Forages. Chittaranjan Kole (ed.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011, pp. 153-206. ISBN 978-3-642-14386-1.
  7. Kaczmarek A., Naganowska B., Wolko B. (2009). Karyotyping of the narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) by using FISH, PRINS and computer measurements of chromosomes. J. Appl.Genet. 50: 77-82. 

1.1.2 Zespół Genomiki Porównawczej Roślin Strączkowych (ZGPRS)

Zespół zajmuje się badaniami z zakresu biologii molekularnej grochu i łubinu. Prace realizowane w zespole związane są z mapowaniem genetycznym grochu i łubinu wąskolistnego, mapowaniem cech ilościowych związanych z procesami fizologicznymi, zawartością związków antyżywieniowych, odpornością na patogeny oraz cechami plonotwórczymi. Ponadto prowadzone są badania związane z identyfikacją genów warunkujących cechy użytkowe łubinu wąskolistnego i żółtego z zastosowaniem techniki RNA-seq, a także analiza syntenii genomów grochu i łubinu z pokrewnymi gatunkami roślin motylkowatych (w tym gatunkami modelowymi). 

Dorobek naukowy zespołu w zakresie proponowanej w projekcie tematyki badawczej:

  1. Surma M., Adamski T., Święcicki W., Barzyk P., Kaczmarek Z., Kuczyńska A., Krystkowiak K., Mikołajczak K., Ogrodowicz P. (2013). Preliminary results of in vitro culture of pea and lupin embryos for the reduction of generation cycles in single seed descent technique. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. Vol. 82 (3): 231-236.
  2. Święcicki W.K., M. Surma, W. Koziara, G. Skrzypczak, J. Szukała, I. Bartkowiak-Broda, J. Zimny, Z. Banaszak, K. Marciniak (2012). Nowoczesne technologie w produkcji roślinnej – przyjazne dla człowieka i środowiska. Polish Jurnal of Agronomy 7: 102-112.
  3. Krajewski P.,  J. Bocianowski,  M. Gawłowska,  Z. Kaczmarek, T. Pniewski, W.K .Święcicki, B. Wolko (2011). QTL for yield components and protein content: a multienvironment study of two pea (Pisum sativum L.) populations. Euphytica 183: 323-336.
  4. Lahuta L.B, Swięcicki W., Dzik T., Górecki R.J. Horbowicz M. (2010). Feeding stem–leaf–pod explants of pea (Pisum sativum L.) with D-chiro-inositol or D-pinitol modifies composition of a-D-galactosides in developing seeds. Seed Science Research 20: 213-221.
  5. Nelson M.N., Moolhuijzen P.M., Boersma J.G., Chudy M., Lesniewska K., Bellgard M., Oliver R.P., Swiecicki W., Wolko B., Cowling W.A., Ellwood S.R. (2010). Aligning a new reference genetic map of Lupinus angustifolius with the genome sequence of the model legume, Lotus japonicus. DNA Research 17:73-83.

1.2 Zakład Genetyki Patogenów i Odporności Roślin (ZGPiOR)

Badania prowadzone w ZGPiOR dotyczą genetycznych podstaw odporności roślin na patogeny grzybowe, poszukiwania źródeł odporności na grzyby chorobotwórcze, epidemiologii chorób, polimorfizmu patogenów i ich detekcji z tkanek roślinnych oraz prób powietrza. Prace badawcze prowadzone są przy zastosowaniu różnorodnych metod genetycznych, fitopatologicznych, biochemicznych oraz technik biologii molekularnej (PCR, Real-time PCR, PFGE). Zakład dysponuje dużą kolekcją grzybów chorobotwórczych będących przedmiotem badań, w tym grzybów z rodzajów Colletotrichum i Diaporthe, porażających różne gatunki łubinu. Zespół Zakładu był zaangażowany w liczne projekty, z których wiele ma bezpośrednie przełożenie na praktykę rolniczą. Wśród nich można wymienić: P06A 03127 „Rola fenolowych metabolitów wtórnych w reakcji obronnej łubinu na antraknozę powodowaną przez grzyb Colletorichum lupini” (2005-2008), a także PBZ-MNiSW-2/3/2006 ”Identyfikacja markerów molekularnych sprzężonych z genami odporności na brunatną zgniliznę łodyg (Diaporthe toxica) u łubinu wąskolistnego (Lupinus angustifolius)” (2007-2010).

Dorobek naukowy zespołu w zakresie proponowanej w projekcie tematyki badawczej:

  1. Paukszta D., Jędryczka M., Binkiewicz M. (2013). Mechanical properties of polypropylene composites filled with the straw of oilseed rape infested by the fungal pathogen Sclerotinia sclerotiorum. Journal of Composite Materials 47 (2): 1461-1470. 
  2. Zhang X., White R.P., Demir E., Jedryczka M., Lange R.M., Islam M., Li Z.Q., Huang Y.J., Hall A.M., Zhou G., Wang Z., Cai X., Skelsey P., Fitt B.D.L. (2013). Leptosphaeria spp., phoma stem canker and potential spread of L. maculans on oilseed rape crops in China. Plant Pathology  Doi: 10.1111/ppa.12146
  3. Przyborowski J.A., Jędryczka M., Ciszewska-Marciniak J., Sulima P., Wojciechowicz K.M., Zenkteler E. (2012). Evaluation of the yield potential and physicochemical properties of the biomass of Salix viminalis x Populus tremula hybrids. Industrial Crops and Products 36: 549-554. 
  4. Dawidziuk A., Kaczmarek J., Jędryczka M. (2012). The effect of winter weather conditions on the ability of pseudothecia of Leptosphaeria maculans and L. biglobosa to release ascospores. European Journal of Plant Pathology 134 (2) 329-343. 
  5. Karolewski Z., Kaczmarek J., Jędryczka M., Cools H., Lucas J.A., Latunde-Dada A.O. (2012). Detection and quantification of airborne inoculum of Pyrenopeziza brassicae in Polish oilseed rape crops by Real-Time PCR assays. Grana 51 (4): 270-279. 

1.3 Zakład Biometrii i Bioinformatyki (ZBiB)

Zespół badawczy ZBiB posiada wieloletnie doświadczenie we współpracy z biologami i hodowcami roślin w zakresie badań podstawowych i stosowanych w obszarze genetyki i genomiki roślin. Obecnie zespół koordynuje kolekcjonowanie, analizę i integrację wyników doświadczeń w dwu dużych krajowych projektach konsorcyjnych o charakterze stosowanym (POLAPGEN-BD, GENSEK) wykorzystując do tego system oparty na schemacie MySQL Germinate. Zadania statystyczne realizowane w tych projektach obejmują m.in. mapowanie genetyczne i asocjacyjne loci determinujących cechy ilościowe. ZBiB współpracuje z wiodącymi jednostkami Europejskimi w projekcie infrastrukturalnym transPLANT (www.transplantdb.eu) poświęconym konstrukcji i udostępnianiu biologicznych baz danych zawierających informacje o genotypach i fenotypach roślinnych. Ponadto ZBiB posiada udokumentowane publikacjami doświadczenie w zakresie analizy danych pochodzących z sekwencjonowania nowej generacji oparte na prowadzonej od roku 2005 współpracy z biologami w projektach typu Marie-Curie Initial Training Networks, kolejno TRANSISTOR, SYSFLO i - obecnie - EpiTraits (www.epitraits.eu).

Dorobek naukowy zespołu w zakresie proponowanej w projekcie tematyki badawczej:

  1. Wojakowska A., Piasecka A., Garcia-Lopez P.M., Zamora-Natera F., Krajewski P., Marczak L., Kachlicki P., Stobiecki M. (2013). Structural analysis and profiling of phenolic secondary metabolites of Mexican lupine species using LC-MS techniques. Phytochemistry 92: 71-86. 
  2. Krajewski P., Bocianowski J., Gawłowska M., Kaczmarek Z., Pniewski T., Święcicki W., Wolko B. (2011). QTL for yield components and protein content: a multienvironment study of two pea (Pisum sativum L.) populations. Euphytica 183: 323-336.
  3. Kaufmann K., Wellmer F., Muiño J.M., Ferrier T., Wuest S., Kumar V., Serrano-Mislata A., Madueño F., Krajewski P., Meyerowitz E.M., Angenent G.C., Riechmann J.L. (2010). Orchestration of floral initiation by APETALA1. Science 328: 85-90.
  4. Bocianowski J., Krajewski P. (2009). Comparison of the genetic additive effect estimators based on phenotypic observations and on molecular marker data. Euphytica 165: 113-122.
  5. Kaufmann K., Muino J.M., Jauregui R., Airoldi C.A., Smaczniak C., Krajewski P., Angenent G.C. (2009). Target genes of the MADS transcription factor SEPALLATA3: Integration of developmental and hormonal pathways in the Arabidopsis flower. PLOS Biology 7 (4): e1000090.