A genom szerkesztés egy rendkívül hatékony molekuláris biológiai eljárás, amely lehetővé teszi mutációk nagy pontosságú bevezetését bármely élőlény, így a növények, genomjába. Amennyiben birtokába kerülünk egy nagy pontosságú genomszerkesztési eljárásnak és rutinszerűen tudjuk alkalmazni cél gének mutációs vizsgálatára akkor lehetőségünk nyílik komplex folyamatok biológiai hátteret vizsgálni nem csak modell növényekben, hanem gazdaságilag fontos fajokban is. Kísérleteink célja, hogy precíz genom szerkesztési eljárással bevezetett mutációkkal vizsgáljuk az árpa hő stressz érzékelésben szerepet játszó, a kis RNS szabályozási útvonal fő szereplőit, kódoló gének szerepét. Továbbá a genom szerkesztési eljárást szeretnénk felhasználni olyan gazdaságilag fontos tulajdonságokat meghatározó gének mutációs analízisére, amely a termés mennyiségét a termés magszámán keresztül határozhatják meg.

Abstract

The utilization of genome editing technologies for efficient generation of site directed mutagenesis is a major advance in recent history of molecular biology. We are carrying out experiments for establishing barley genome editing in our laboratory and we would like to extend these experiments. By comparative bioinformatics approaches we will identify barley RNA interference factors, focusing mainly on DCL, AGO and RDR genes. We will identify heat stress related RNA interference factors by targeted gene expression analyses of heat stress treated wild type barley plants. The identified genes will be mutated by genome editing and mutant plants will be investigated under stress conditions to reveal the role of candidate genes in stress response. The genome editing technologies will also be used for coordinated knock-out SIX-ROWED SPIKE (VRS) gene. These mutation may result in increased lateral grain size and greater grain uniformity. To enhance the reliability of our experiments we plan, based on published functional studies of Cas9, to elaborate a high fidelity modified plant specific Cas9 construct.