Ústav genetiky a biotechnológií rastlín
Centrum biológie rastlín a biodiverzity
Slovenská akadémia vied
Oddelenie genetiky a reprodukčnej biológie
Vedúci oddelenia: RNDr. Alena Gajdošová, CSc.
Vedeckí pracovníci:
Mgr. Veronika Mistríková, PhD.
Doktorandi:
Technickí pracovníci:
Helena Ďuricová
Ivana Galbičková
Margita Pavčírová
Oddelenie genetiky a reprodukčnej biológie (OGRB) sa zameriava na tieto úlohy:
1. Štúdium populačnej biodiverzity a hybridologických vzťahov s použitím biochemických a DNA markerov a štúdium adaptácie drevín na rýchlo sa meniace podmienky prostredia
Populačné štúdie sú zamerané predovšetkým na genetickú štruktúru populácií jedle bielej na Slovensku, ako aj na hybridné roje borovice lesnej a borovice horskej na severe krajiny. Predmetom záujmu je odhad rozsahu introgresívnej hybridizácie medzi uvedenými rodičovskými druhmi. Prístupy používané pre štúdium sú konvenčná metóda kontrolovaného medzidruhového kríženia a analýzy populačnej genetickej štruktúry s použitím cpDNA, mitochondriálnej DNA (mtDNA) a nukleárnej mikrosatelitovej DNA spolu s niektorými morfometrickými charakteristikami ihlíc. Značná pozornosť sa venuje aj fertilite hybridných rojov vyššie uvedených druhov borovíc. V prípade medzidruhových hybridov jedlí (Abies sp.) sa posudzuje ich morfológia a metabolický potenciál v podmienkach environmentálneho stresu.
2. Klonálne množenie perspektívnych medzidruhových hybridov jedlí a iných ihličnanov prostredníctvom somatickej embryogenézy a ekonomicky významných druhov drobného ovocia v podmienkach in vitro
V oblasti lesných drevín sa výskum orientuje na indukciu somatickej embryogenézy z nezrelých a zrelých zygotických embryí druhu Pinus nigra a medzidruhových hybridov jedlí (Abies sp.) ako in vitro metódy vhodnej pre efektívne rozmnožovanie rastlín, najmä ihličnanov. Súčasťou výskumných aktivít je skúmanie molekulárnych procesov vyskytujúcich sa počas somatickej embryogenézy, najmä na proteomickej úrovni. Somatická embryogenéza je tiež využívaným systémom pre štúdium prenosu génov využitím biolistických prístupov a pomocou Agrobacterium tumefaciens.
Výskum drobného ovocia sa sústreďuje na vývoj efektívnych protokolov pre in vitro regeneráciu a mikropropagáciu vybraných kultivarov netradičných druhov drobného ovocia. Predmetom výskumu sú odrody cenných menej známych druhov významných v ľudskej výžive, ako sú druhy rodu Vaccinium, Rubus, Amelanchier, Actinidia a Lonicera. Proliferácia axilárnych výhonkov zo spiacich púčikov a adventívna regenerácia patria medzi najpoužívanejšie techniky pre rýchlu a efektívnu mikropropagáciu rastlín pre praktické použitie a vytvárajú tiež systém pre aplikáciu genetického inžinierstva. Niektoré introdukované odrody týchto druhov sú vhodné pre pestovanie na Slovensku ako alternatívne nekonvenčné druhy drobného ovocia.
3. Vývoj techník pre dlhodobé uchovávanie genetických zdrojov lesných a ovocných drevín, vrátane embryogénnych pletív skúmaných druhov, kryoprezerváciou
Výskum je zameraný na vývoj protokolov pre úspešnú kryoprezerváciu embryogénneho pletiva ihličnanov a in vitro materiálu druhov drobného ovocia pomocou metódy pomalého zmrazovania alebo vitrifikácie s následným štúdiom fyziologických, štrukturálnych parametrov a genetickej stability kryoprezervovaných pletív. Cieľom je dlhodobá ochrana vzácnych genetických zdrojov (napr. získaných hybridných jedlí a in vitro propagúl vybraných odrôd ovocia) pre ďalšie využitie v šľachtení a množiteľskej praxi.
4. Multidisciplinárny výskum nových genetických zdrojov láskavca s dôrazom na ich potravinárske a environmentálne využitie
V minulosti bol na ÚGBR v spolupráci s Medzinárodnou agentúrou pre atómovú energiu vo Viedni, zvolený multidisciplinárny prístup zameraný na zlepšenie kvality a kvantity produkcie láskavca (Amaranthus spp) ako významnej ale málo využívanej pseudocereálie. Výsledkom výskumu s využitím radiačnej mutagenézy je zbierka nutrične hodnotných mutantných línií a dve nové odrody "Pribina" a "Zobor" registrované na Slovensku v rokoch 2013 a 2015. Tieto sa analyzujú na genetickej, biochemickej a molekulárnej úrovni pomocou moderných -omics technológií s cieľom ich podrobnej charakterizácie čo by napomohlo k ich komercializácii a zavedeniu do praxe. Výskum je zameraný na hodnotenie nutričnej kvality získaných genetických zdrojov a ich potravinárskeho využitia. Značná pozornosť sa sústreďuje na štúdium adaptability láskavca k stresovým podmienkam prostredia – od molekulárnych po ekofyziologické aspekty.
