Taim-patogeen interaktsioonid ja taimegeneetika

Nimetus
Plant-pathogen interactions and plant genetics
Uurimisrühma juht
Klassifikaator (Frascati)
Põllumajandus, metsandus ja kalandus 4.1
Agriculture, forestry and fisheries 4.1
Ülevaade
Uuritakse taim-patogeen interaktsioonide geneetilisi, molekulaarseid ning rakubioloogilisi aspekte. Selleks kasutatakse peremeestaimedena eelkõige erinevaid kõrrelisi, samuti ka mudeltaimi müürlooka ja tubakaid. Identifitseeritakse ja iseloomustatakse kõrrelisi kultuurtaimi nakatavaid viiruseid Eestis ning naabermaades, kasutades uue põlvkonna sekveneerimismeetodeid. Uuritakse sobemoviiruste liike. Taimede molekulaarbioloogias uuritakse multifunktsionaalseid ABCE geene. Kuni 2024. a. osaleti EEA projektis „EditGrass4Food“, mille eesmärk oli tõsta põllumajanduse jätkusuutlikkust karjamaa raiheina külma- ja põuataluvuse parendamisega transkriptoomika ja funktsionaalse genoomika abil. Projekti viidi ellu koostöös Läti, Norra ja Leedu teadlastega. Äsja lõppenud Eesti-prantsuse programmi Parrot raames oli rühm kaasatud projekti „Teraviljaviiruste teke ja lahknemine: Sobemoviirused kui näidisjuhtum“ koostöös Montpellier Arengu-uuringute instituudiga. Koordineeriti EUPHRESCO ERA-Net projekti "Teravilja nakatavate viiruste diagnoosimine ja epidemioloogia", mille raames loodi rahvusvaheline võrgustik teadlastest, kes on huvitatud viiruste leviku kaardistamisest ja diagnostikameetodite parendamisest. Projektiga on liitunud 24 partnerit erinevatest riikidest.
We study genetic, molecular and cellular aspectsof plant-microbe interactions. We use predominantly different cereals as well as the modelplant Arabidopsis thaliana and various tobaccospecies as experimental host plant species. Weidentify and characterize, using next-generationsequencing techniques, viruses infecting cerealcrops in Estonia and neighbouring countries. Westudy especially sobemoviruses. In plant molecular biology, our object of research is ABCE genes.In 2021 we started the EEA project “EditGrass4Food” that aims to utilize transcriptomics andfunctional genomics to increase sustainabilityin agriculture through improvement of perennial ryegrass with better adaptation to frostand drought for current and future climates.The project is developed in cooperation with the University of Latvia (as promoter), NorwegianUniversity of Life Sciences and Lithuanian Agriculture and Forestry Sciences Center.Thanks to the Estonian-French Parrot programme, we are studying the emergence anddivergence of plant viruses on cereals, basedon sobemoviruses, together with the Institut deRecherche pour le Développement (Montpellier).We started coordinating the EUPHRESCOproject entitled “Diagnosis and epidemiology ofviruses infecting cereal crops” to create an international research network of scientists interested in mapping the virus spread and improvement of the diagnostics. Currently, there are 19international partners from different countries.
Võtmesõna
põllumajanduslikud taimehaigused
agricultural crop diseases
taimeviirused
plant viruses
kliimamuutustega kohanemine
adaptation to climate change
RNA vaigistamise supressorid
RNA silencing suppressors
CRISPR/Cas9
nisu eelaretus
genotüpiseerimine
Tähtsamad tulemused
2024. aastal: (1) Taimede ABCE-geenide fülogeneetiline analüüs näitas, et nad kuuluvad madala koopiaarvuga geeniperekonda. AtABCE2 väiksem looduslik varieeruvus võrreldes AtABCE1-ga on kooskõlas selle kriitilise rolliga taimede elujõulisuses. (2) Rekonstrueerisime Sobemovirus perekonna arenguloo ja leidsime, et see ulatub üle nelja miljoni aasta tagasi, mis viitab iidsele päritolule. (3) Transkriptoomiline analüüs tuvastas geenid, mis ekspresseeruvad erinevalt raiheina genotüüpides, mis on külmakraadide suhtes tolerantsed või tundlikud. Tulemused viitavad sellele, et tundlikud genotüübid reageerivad külma- ja külmastressile aeglasemalt, mis toob kaasa halvenenud külmaaklimatiseerumise ja lõppkokkuvõttes suutmatuse taluda külmakraade.