Ενίσχυση της καλλιέργειας μαστιχόδεντρων με μοχλό τη χρήση καινοτόμων μοριακών μεθόδων

Αντικείμενο του Έργου:

Το προτεινόμενο Έργο αποσκοπεί στην ενίσχυση της καλλιέργειας των μαστιχόδεντρων με στοιχεία από τη χρήση καινοτόμων βιοτεχνολογικών μεθόδων. Θα γίνει επιλογή από παραγωγικά μαστιχόδεντρα που είχαν εντοπιστεί από προηγούμενη έρευνα λόγω καλής παραγωγής και ποιότητας μαστίχας. Θα γίνει γενετική ταυτοποίηση αυτών με μοριακούς δείκτες (ITS1 και ITS2, ISSR και ESTSSRs) και προσδιορισμός του χημειότυπού τους με βάση τις αναλύσεις της μαστίχας με αέρια (GC-MS) και υγρή χρωματογραφία (LCMS).

Θα μελετηθεί ο εγγενής πολλαπλασιασμός (σπόρος) αλλά και ο πολλαπλασιασμός με ιστοκαλλιέργεια, χρησιμοποιώντας νεαρά σπορόφυτα από εκβλάστηση σπόρων in vitro. Παράλληλα θα καταγραφούν τα εδαφογενή παθογόνα που προξενούν ζημιές και θα αναζητηθούν μοριακοί δείκτες ικανοί να αναγνωρίζουν την ανθεκτικότητα των φυτών.

Επειδή στην καλλιέργεια του μαστιχόδενδρου χρησιμοποιούνται μόνο αρσενικά φυτά, για τον προσδιορισμό του φύλου θα γίνει αξιολόγηση της χρήσης κατάλληλων μοριακών δεικτών (ISSR και SCAR), εναλλακτικών μοριακών μεθόδων (RAD μοριακών δεικτών), μετρήσεων με αέρια και υγρή χρωματογραφία της περιεκτικότητας των φύλλων σε ουσίες που πιθανώς σχετίζονται με το φύλο, καθώς και κατάλληλων βιοχημικών και φαινοτυπικών δεικτών.

Για αύξηση της παραγόμενης μαστίχας, θα διερευνηθεί ο μοριακός μηχανισμός βιοσύνθεσης και έκκρισης μαστίχας μετά από μηχανικό τραυματισμό (“κέντημα”) του κορμού του, με διαφορική ανάλυση της έκφρασης των γονιδίων (DEG) πριν και μετά τον τραυματισμό του κορμού.

Επειδή η μαστίχα έχει και ιατροφαρμακευτικές ιδιότητες, θα αναζητηθούν βιο-δείκτες συνδεδεμένοι με την περιεκτικότητα της μαστίχας σε ουσίες με αντιδιαβητική και αντιβακτηριδιακή δράση (αντι-H. pylori). Θα γίνει απομόνωση και λειτουργικός χαρακτηρισμός γονιδίων που σχετίζονται με τη βιοσύνθεση των βιοδραστικών μορίων της μαστίχας και αξιολόγηση των παραπάνω γονιδίων ως μοριακών δεικτών συνδεδεμένων με την περιεκτικότητα της μαστίχας σε δραστικά μόρια.

Από την αξιοποίηση των αποτελεσμάτων, θα γίνει παραγωγή αρσενικών μαστιχόδεντρων από σπόρο των παραγωγικότερων κλώνων για άμεση χρήση καθώς και διασταυρώσεις μεταξύ των επιλεγμένων παραγωγικών κλώνων για δημιουργία F1 υβριδίων συνοδευόμενα από γενετική ανάλυσή τους με σκοπό τη μελλοντική χρήση τους στη βελτίωση του μαστιχόδεντρου.

Τέλος, θα γίνει εκτίμηση του κόστους διάγνωσης του φύλου και της παραγωγής ανά φυτό μαστιχόδεντρου, θα επιδιωχθεί κατοχύρωση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τη χρήση των μοριακών δεικτών που αναπτύχθηκαν στο Έργο και θα ακολουθήσει η διάχυση των αποτελεσμάτων.

Στόχοι του Έργου:

Επιλογή των παραγωγικότερων μαστιχόδεντρων, από μία συλλογή 65 προεπιλεγμένων παραγωγικών κλώνων, με βάση την παραγωγή τους σε μαστίχα και το χημειότυπό τους
Γενετική ταυτοποίηση των επιλεγμένων παραγωγικών μαστιχόδεντρων με μοριακούς δείκτες.
Ανάπτυξη πρωτοκόλλων εγγενούς πολλαπλασιασμού (σπόρος) των μαστιχόδεντρων και πολλαπλασιασμού με ιστοκαλλιέργεια από σπόρο που εκβλάστησε in vitro.
Καταγραφή ζημιογόνων εδαφογενών παθογόνων και εξεύρεση μοριακών δεικτών ανάδειξης της ανθεκτικότητας των μαστιχόδεντρων στα παθογόνα αυτά.
Διάγνωση του φύλου νεαρών σποροφύτων με χρήση μοριακών δεικτών (ISSR, SCAR), εναλλακτικών μοριακών μεθόδων (RAD), αέριας και υγρής χρωματογραφίας και βιοχημικών & φαινοτυπικών δεικτών.
Εξερεύνηση του μοριακού μηχανισμού βιοσύνθεσης και έκκρισης της μαστίχας μετά από μηχανικό τραυματισμό του κορμού του μαστιχόδεντρου μέσω της διαφορικής ανάλυσης της έκφρασης των γονιδίων (DEG)
Αναζήτηση βιο-δεικτών συνδεδεμένων με την περιεκτικότητα της μαστίχας σε ουσίες με αντιδιαβητική και αντιβακτηριδιακή δράση (αντι-H. pylori)
Παραγωγή σπόρου από διασταυρώσεις των επιλεγμένων παραγωγικών κλώνων για δημιουργία F1 υβριδίων για μελλοντική γενετική βελτίωση του μαστιχόδεντρου
Παραγωγή από σπόρο αρσενικών παραγωγικών μαστιχόδεντρων μαζικά
Κοστολόγηση της διάγνωσης του φύλου και της παραγωγής ανά φυτό
Κατοχύρωση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για τη χρήση των μοριακών δεικτών

Λέξεις Κλειδιά:

Pistacia lentiscus var. Chia, αέρια χρωματογραφία, βιο-δείκτες, βιοσύνθεση μαστίχας, γενετική ταυτοποίηση, εγγενής πολλαπλασιασμός, μοριακοί δείκτες, πολλαπλασιασμός in vitro, παθογόνα εδάφους, υγρή χρωματογραφία