Molekulāro marķieru pielietojums augu biotehnoloģijā Latvijas Universitātē

Projekta vadītājs: Nils Rostoks

Projekta gaitā veiktajos pētījumos sasniegtie rezultāti: 

1. Veikts augu hipersensitīvās atbildes komponentu un vairāku miežu nekrotisko mutantu molekulārs un funkcionāls raksturojums. Par projekta gaitā identificētajiem trim miežu gēniem, kas homologi modeļorganisma Arabidopsis thaliana LSD1 gēnam ir pabeigta publikācija (Keisa et al., 2008). Turpinās miežu nekrotisko mutantu, nec1 un nec3, raksturojums izmantojot gēnu ekspresijas analīzi ar reālā laika PCR un Affymetrix gēnu čipiem. Projekta gaitā adaptēta metodika mutantu slimību izturības raksturošanai, kā modeli izmantojot infekciju ar miltrasas (Blumeria graminis) patogēnu. Par nekrotisko mutantu raksturojumu iegūtie rezultāti kalpos divu bakalaura darbu sagatavošanā (Krista Kānberga-Siliņa un Laura Kūriņa). Uzsākts darbs pie Agrobacterium transformācijas metodes ieviešanas miežu hipersensitīvās atbildes gēnu analīzei atbilstošos Arabidopsis mutantos. Vairums no šajā projekta aktivitātē veiktajiem pētījumiem kalpos kā pamats Anetes Keišas doktorantūras darbam. Projekta rezultāti ziņoti starptautiskās konferencēs gan referātu, gan stenda referātu formā. 
    
2. Turpināts darbs pie miežu miltrasas izturības rajona Mla haplotipu struktūras raksturošanas un molekulāro marķieru izveides noteiktām Mla gēna alēlēm. Par šo tēmu sagatavota publikācija (Kokina and Rostoks, 2008). Atrasts kodominants molekulārais marķieris Mla18 alēlei, kas ļauj noteikt šīs alēles klātbūtni noteiktās krustojumu kombinācijās. Projekta gaitā pārbaudīti vairāki publicēti miežu un kartupeļu molekulārie marķieri, nosakot to polimorfisma pakāpi un diagnostisko potenciālu Latvijas selekcijas materiālā. Adaptēts molekulārais marķieris miežu Nud gēnam, kura delēcija izraisa kailgraudu fenotipu. Projekta darba rezultāti tiks izmantoti Agneses Kokinas maģistra darba izstrādē. Ar projektā veiktajiem pētījumiem ir saistītas 2008. gadā uzsāktās Ievas Mežakas doktorantūras studijas. Projekta rezultāti ziņoti starptautiskās konferencēs gan referātu, gan stenda referātu formā. Iegūtie rezultāti tiek ieviesti praktiskās laukaugu selekcijas darbā sadarbībā ar Valsts Priekuļu laukaugu selekcijas institūtu Valsts pētījumu programmas agrobiotehnoloģijā ietvaros. 
    
3. Sadarbībā ar Skotijas Laukaugu pētījumu institūtu (Prof. Andrew Flavell, SCRI, Dundija, Skotija, Lielbritānija) izstrādāta uz retrotranspozonu insercijas vietu polimorfisma (SSAP) balstīta genotipēšanas sistēma jūrmalas zilpodzes (Eryngium maritimum) Latvijas populāciju genotipēšanai. Metodes apgūšanai Bioloģijas fakultātes maģistratūras programmas studente Baiba Ieviņa vienu mēnesi stažējās SCRI 2008. gada septembrī. Darbā iegūtie rezultāti kalpos kā pamats Baibas Ieviņas maģistra darba izstrādei. Par projektā iegūtajiem rezultātiem sadarbībā ar LU pētniecības projektu ZP-20 ir sagatavota publikācija. Par rezultātiem ir ziņots LU 66. konferencē. 
    
4. Projekta gaitā uzsākta Rosa rugosa Latvijas šķirņu genotipēšana ar kodola mikrosatelītu marķieriem. Iegūtie rezultāti apliecina tējas rožu un R. rugosa hibrīdo šķirņu izcelsmi. Šī darba daļa notiek sadarbībā ar LU Botānisko dārzu. Pētījuma rezultāti kalpo par pamatu Antas Sparinskas promocijas darbam. 
    
5. Projektā veikta analītisko metožu pilnveidošana augstas caurlaidspējas genotipēšanas (SNP un DArT) datu apstrādei. Par rezultātiem ziņots starptautiskā konferencē, sagatavošanā ir publikācija starptautiski citējamam žurnālam. Daļa rezultātu jau publicēti 2008. gadā (Kokina and Rostoks, 2008). Genotipēšanas datu ieguve notiek starptautiskās sadarbības, LZP granta un Valsts pētījumu programmas agrobiotehnoloģijā ietvaros.

Kopumā jāsecina, ka projekta realizācijai izvirzītie uzdevumi izpildīti un projekta mērķis ir pilnībā sasniegts gan 2008. gadā, gan par visu projekta izpildes laiku. Īpaši nepieciešams uzsvērt sekmīgo sadarbību, kas izveidojusies ar citām Latvijas zinātniskām institūcijām, kā arī panākumus finansējuma piesaistē Latvijas Universitātei no Latvijas zinātnes padomes līdzekļiem Valsts pētījumu programmas un granta veidā, starptautisko sadarbību 2 COST projektu ietvaros, kā arī starptautisko sadarbību, kas ļāvusi nosūtīt studenti apmācībai uz Lielbritānijas universitāti. Projekta gaitā no 2006. līdz 2008. gadam iegūti rezultāti gan fundamentālo augu slimības izturības pētījumos, gan praktiski pielietojamu molekulāro marķieru veidošanā un adaptācijā, kas jau tiek pielietoti praktiskā selekcijas darbā. Tomēr par galveno projekta sasniegumu uzskatāma vitālas un aktīvas augu molekulārās ģenētikas grupas izveide Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātē. Projekta gaitā ir iegūti primārie dati vienam bakalaura darbiem, diviem maģistra darbiem un trijiem doktora darbam.