„Zintegrowana strategia dla reaktywacji polskiej hodowli pszenicy heterozyjnej”

 

Projekt ma na celu opracowanie podstaw polskiej hodowli pszenicy heterozyjnej. Heterozyjne odmiany tego zboża są od lat oczekiwane zarówno przez hodowców, jak i rolników, dystrybutorów materiału siewnego oraz przemysł płodów rolnych. W Europie prowadzone są obecnie na szeroką skalę programy zmierzające do wyhodowania nowych odmian pszenicy mieszańcowej bazującej na naturalnych mechanizmach biologii kwitnienia. Polska chcąc stać się konkurencyjna w tym zakresie musi w bardzo szybkim czasie uruchomić własne projekty, których celem będzie stworzenie podstaw nowoczesnej hodowli i wyhodowanie pierwszych polskich odmian pszenicy heterozyjnej. Temu poświęcony jest niniejszy projekt. Zaplanowane zadania będą realizowane w ramach pięciu pakietów (WP):

WP1

Pakiet będzie dotyczył charakterystyki kolekcji pszenicy pod względem cech istotnych dla hodowli heterozyjnej, w tym cech związanych z biologią kwitnienia (z wykorzystaniem fenotypowania bazującego na analizie obrazu). Będzie też obejmował identyfikację form przywracających płodność roślinom ze sterylizującą cytoplazmą Triticum timopheevi.

WP2

W tym pakiecie zamierzamy wytworzyć ulepszone formy pszenicy: linie „nowej generacji” (po skrzyżowaniu najbardziej wartościowych form z kolekcji, w tym restorerów płodności), linie z wprowadzoną sterylizującą cytoplazmą oraz linie będące wynikiem ukierunkowanej mutagenezy (metodą CRISPR) genów kontrolujących plon (Rbcl i Rbcs) oraz odporność na suszę (dst).

WP3

Pakiet ma na celu dostarczenie narzędzi molekularnych dla hodowli heterozyjnej pszenicy i będzie obejmował genotypowanie kolekcji pszenicy (markery typu Genotyping by Sequencing, markery konwertowane), identyfikację i charakterystykę genów restorerów (Rf) i genów kontrolujących wybrane cechy związane z biologią kwitnienia oraz mapowanie asocjacyjne wybranych cech plonotwórczych i komponentów kwitnienia. W pakiecie tym zostanie też określony dystans genetyczny między badanymi formami na podstawie wyników genotypowania w celu wytypowania par rodzicielskich mieszańców heterozyjnych.

WP4

W pakiecie zostanie zweryfikowana przydatność wyboru par rodzicielskich; formy uzyskane za pomocą ukierunkowanej mutagenezy zostaną ocenione pod kątem odporności na suszę.

WP5

Pakiet będzie miał charakter analizy rynkowej, w ramach której zostanie rozpoznany ekonomiczny i środowiskowy potencjał heterozyjnych odmian pszenicy, możliwość ich konkurowania na rynku europejskim, a także zostanie wykonane badanie zainteresowania różnych grup odbiorców odmianami heterozyjnymi pszenicy.

Projekt obejmuje badania w skali niespotykanej dotychczas w Polsce. Dotyczy to zarówno liczby form pszenicy – 400-500 odmian (współczesnych i historycznych), linii i rodów hodowlanych, jak i metodyki – zastosowanie unikalnych, nowatorskich podejść – w tym genotypowania markerami najnowszej generacji, fenotypowania bazującego na analizie obrazu, sekwencjonowania transkryptomów, ukierunkowanej mutagenezy oraz zaawansowanych metod bioinformatycznych i statystycznych. Jesteśmy przekonani, że tak kompleksowe działania w szybkim czasie doprowadzą do uzyskania pierwszych polskich odmian pszenicy heterozyjnej. Z realizacją projektu wiążą się liczne korzyści, zarówno dla hodowców, producentów i dystrybutorów materiału siewnego, rolników, jak i naukowców. Będą one miały zarówno charakter ekonomiczny (większe zyski, nowe miejsca pracy, wzrost konkurencyjności na rynku krajowym i europejskim), jak i naukowy (publikacje w renomowanych czasopismach, patenty, awanse młodych naukowców). Niewymierną, lecz bardzo istotną korzyścią będzie pogłębiona integracja wykonawców projektu reprezentujących różne specjalności naukowe i działy gospodarki.