Taim-patogeen interaktsioonid ja taimegeneetika
Uurimisrühma juht
Seotud struktuuriüksus
TalTech prioriteetne teadussuund
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.
Uurimisrühma liige
Endised liikmed
Klassifikaator (Frascati)
Põllumajandus, metsandus ja kalandus 4.1
Võtmesõna
põllumajanduslikud taimehaigused
taimeviirused
kliimamuutustega kohanemine
RNA vaigistamise supressorid
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.
- Guarino, F., Cicatelli, A., Castiglione, S., Agius, D. R., Orhun, G. E., Fragkostefanakis, S., Leclercq, J., Dobranszki, J., Sõmera, M., Sarmiento, C., et al. An epigenetic alphabet of crop adaptation to climate change : review article // Frontiers in Genetics (2022) vol. 13, art. 818727.
https://doi.org/10.3389/fgene.2022.818727 - Sõmera, M., Massart, S., Tamisier, L., Sooväli, P., Sathees, K., Kvarnheden, A. A survey using high-throughput sequencing suggests that the diversity of cereal and barley yellow dwarf viruses is underestimated // Frontiers in microbiology (2021) Vol. 12, art. 673218.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.673218 - Sarmiento, C., Sõmera, M., Truve, E. Solemoviruses (Solemoviridae) // Encyclopedia of Virology, 4th edition. Oxford : Academic Press, 2021. p. 712-718.
https://www.elsevier.com/books/encyclopedia-of-virology/bamford/978-0-12-814515-9 - Sõmera, M., Fargette D., Hébrard, E., Sarmiento, C., ICTV Report Consortium ICTV Virus Taxonomy Profile : Solemoviridae 2021 // Journal of General Virology (2021) vol. 102, 12, art. 001707.
https://doi.org/10.1099/jgv.0.001707 - Sõmera, M., Kvarnheden, A., Desbiez, C., Gantsovski, M., Truve, E. et al. Sixty years after the first description : genome sequence and biological characterization of European wheat striate mosaic virus infecting cereal crops // Phytopathology (2020) vol. 110, 1, p. 68-79.
https://doi.org/10.1094/PHYTO-07-19-0258-FI - Sõmera, M., Massart, S., Tamisier, L., Sooväli, P., Sathees, K., Kvarnheden, A. Corrigendum: A survey using high-throughput sequencing suggests that the diversity of cereal and barley yellow dwarf viruses is underestimated (Front. Microbiol., (2021), 12, (673218), 10.3389/fmicb.2021.673218) // Frontiers in microbiology (2021) vol. 12, art. 772637, 2 p.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.772637 - Mõttus, J., Maiste, S., Eek, P., Truve, E., Sarmiento Guerin, M.C. Mutational analysis of Arabidopsis thaliana ABCE2 identifies important motifs for its RNA silencing suppressor function // Plant Biology (2021) vol. 23, Issue 1, p. 21-31 : ill.
https://doi.org/10.1111/plb.13193 - Linde, K. van der, Egger, R. L., Timofejeva, L., Walbot, V. Application of the pathogen Trojan horse approach in maize (Zea mays) // Plant signaling & behavior (2018) vol. 13, 12, art. e1547575, 4 p. : ill.
https://doi.org/10.1080/15592324.2018.1547575 - Sõmera, M., Truve, E., Sooväli, P. First report of wheat dwarf virus in winter wheat in Estonia // Plant disease (2019) vol. 103, 7, p. 1797.
https://doi.org/10.1094/PDIS-11-18-2059-PDN - Ojangu, E.-L., Ilau, B., Tanner, K., Talts, K., Ihoma, E., Dolja, V. V., Paves, H., Truve, E. Class XI myosins contribute to auxin response and senescence-induced cell death in Arabidopsis // Frontiers in plant science (2018) vol. 9, art. 1570, 21 p. : ill.
https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01570 - Linde, K. van der, Timofejeva, L., Egger, R. L., Ilau, B. et al. Pathogen Trojan horse delivers bioactive host protein to alter maize anther cell behavior in situ // The Plant cell (2018) vol. 3, p. 528-542 : ill.
https://doi.org/10.1105/tpc.17.00238 - Jaslan, J., Marten, I., Jakobson, L., Arjus, T., Deeken, R., Sarmiento, C., De Angeli, A., Brosche, M., Kollist, H., Hedrich, R. ALMT-independent guard cell R-type anion currents // New phytologist (2023) Vol. 239, 6, p. 2225-2234.
https://doi.org/10.1111/nph.19124 - Cardi, T., Murovec, J., Bakhsh, A., Boniecka, J., Bruegmann, T., Bull, S. E., Eeckhaut, T., Fladung, M., Galovic, V., Sarmiento, C. CRISPR/Cas-mediated plant genome editing : outstanding challenges a decade after implementation // Trends in plant science (2023) vol. 28, 10, p. 1144-1165.
https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.05.012 - Sustek-Sánchez, F., Rognli, O.A., Rostoks, N., Sõmera, M., Jaškūnė, K., Kovi, M.R., Statkevičiūtė, G., Sarmiento, C. Improving abiotic stress tolerance of forage grasses - prospects of using genome editing // Frontiers in plant science (2023) vol. 14, art. 1127532.
https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1127532 - Pashapu, A. R., Statkevičiūtė, G., Sustek-Sánchez, F., Kovi, Mallikarjuna R., Rognli, O. A., Sarmiento Guerin, M. C., Rostoks, N., Jaškūnė, K. Transcriptome profiling reveals insight into the cold response of perennial ryegrass genotypes with contrasting freezing tolerance // Plant stress (2024) vol. 14, art. 100598, 11 p. : ill.
https://doi.org/10.1016/j.stress.2024.100598 - Ghafari, M., Sõmera, M., Sarmiento Guerin, M. C., Niehl, A., Hebrard, E., Tsoleridis, T., Ball, J., Moury, B., Lemey, P., Katzourakis, A., Fargette, D. Revisiting the origins of the Sobemovirus genus: A case for ancient origins of plant viruses // PLoS Pathogens (2024) vol. 20, 1, art. e1011911.
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011911