Jak manipulować czasem generacji u drzew. Dorota Feret, Anna Noatyńska

Prezentacja na temat: "Jak manipulować czasem generacji u drzew. Dorota Feret, Anna Noatyńska"— Zapis prezentacji:

1 Jak manipulować czasem generacji u drzew. Dorota Feret, Anna Noatyńska
Na podstawie artykułu „Growing up fast: minipulating the generation time of trees” Mar Martin – Trillo and Jose M Martinez - Zapater

2 Definicje: Czas generacji u roślin - jest to czas od wykiełkowania nasiona do wydania potomstwa; Faza juwenilna – „okres dojrzewania”, roślina rozwija się ale nie jest jeszcze zdolna do rozmnażania; Reproduktywna kompetencja- zdolność rośliny do wytworzenia organów generatywnych (kwitnienia, wytwarzania owoców, nasion).

3 Etapy rozwoju rośliny roślina dojrzała roślina juwenilna siewka
nasienie

4 Cechy fazy juwenilnej:
Drzewa maja długą fazę juwenilną. Krótką fazę juwenilną mają rośliny jednoroczne. W tej fazie rozwoju rośliny mają charakterystyczny : kształt, rozmiar i wygląd liści, zdolność ukorzeniania, obecność kolców na łodydze, wrażliwość na sygnały indukujące kwitnienie.

5 Eliminacja fazy juwenilnej przyśpieszy kwitnienie i wydanie nasion u rośliny

6 Po co przyspieszać dojrzewanie drzew?
Główne korzyści: Profity ekonomiczne, Drzewa modelowe do badań, Szybkie otrzymywanie transgenicznych drzew o korzystnych cechach.

7 Czynniki wpływające na długość fazy juwenilnej to:
Środowiskowe (światło, stężenie CO2 , temperatura, fotoperiod, dostępność wody, pory roku); Genetyczne.

8 Czynniki wpływające na długość fazy juwenilnej są specyficzne gatunkowo

9 Kontrola Fazy juwenilnej brzoza
Zmienność genetyczna dotycząca długości fazy juwenilnej pozwoliła wyselekcjonować brzozy, które zaczynają kwitnąć już po pierwszym roku od posadzenia (od sadzonki). Zazwyczaj okres ten trwa od 5-10 lat. Gdy zastosujemy odpowiednie warunki środowiska takie jak: wysokie steżenie CO2 i intensywne oświetlenie brzoza zacznie kwitnąć nawet po 3-5 miesiacach od wykiełkowania.

10 Oliwka Hodowla w szklarni, Wysoka temperatura, Ciągle oświetlenie,
Kwitnie po 2-3 latach zamiast wymaganych w warunkach naturalnych lat.

11 Arabidopsis Długi fotoperiod, Ekspozycja na niskie temperatury
(wernalizacja), Przyspieszenie kwitnienia.

12 Inicjacja kwitnienia w roślinach dorosłych- mechanizm molekularny
Warunki zewnętrzne FT białko FT uruchomienie ekspresji geny MADS-box (SOC1) AP1 MADS-box TF CAL FUL LFY Aktywacja merystemu kwiatowego-inicjacja kwitnienia

13 Manipulacje czasem kwitnienia drzew
Podjęto próby stworzenia drzew transgenicznych o skróconej fazie juwenilnej. Metodami inżynierii genetycznej uzyskano drzewa hybrydowe gatunków: Populus tremula x Populus tremuloides (topola osika) Poncirus trifoliata x Citrus sinensis z konstytutywna ekspresja genu LFY pochodzącego z Arabidopsis.

14 Populus tremula x Populus tremuloides (topola osika)
Uzyskano drzewo z konstytutywną ekspresją genu LFY pochodzącego z Arabidopsis, EFEKT: kwitnienie po roku zamiast po 15 latach, DEFEKT: nienormalny rozwój kwiatów, męskie kwiaty nie zrzucały pyłku.

15 Poncirus trifoliata x Citrus sinensis
Uzyskano roślinę z konstytutywną ekspresją genu LFY oraz AP1. Geny te pochodziły z Arapidopsis EFEKT: roślina zakwitła po okresie miesięcy podczas gdy w warunkach naturalnych kwitnie po 6-7 latach. DODATKOWY SUKCES: Roślina ma normalne kwiaty, jest zdolna do wytwarzania potomstwa.

16 Otrzymane transgeniczne drzewa są:
płodne, mają krótki czas generacji, zachowały zdolność indukcji kwitnienia przez warunki środowiska, Mogą więc utworzyć szybko rozmnażające się linie roślin transgenicznych wykorzystywane do dalszych badań genetycznych.

17 Korzyści Drzewa o szybkim cyklu rozwojowym:
Przyspiesza hodowle ekonomicznie ważnych gatunków, Stworzą linie użyteczne w badaniach genetycznych, Oprócz zwierząt domowych będziemy mieli domowe drzewa, które będą owocować np: parę razy do roku.

18 THE END