Гранты, проекты


Российский научный фонд


  • 2020–2022 – Грант № 20-16-00115 «Малые сигнальные пептиды в системной регуляции стратегии быстрого ветвления корневых систем огурца и гречихи», руководитель Демченко К.Н.

Несмотря на значительные успехи последнего времени в фундаментальных исследованиях клеточной и молекулярной биологии растений, вопросы о системной регуляции развития корневых систем требуют активного изучения. Необходимо выявление общих молекулярно-генетических механизмов регуляции ветвления корней различного происхождения. Грант посвящен решению приоритетных фундаментальных проблем современного сельского хозяйства: исследованию ключевых генетических механизмов повышения урожайности и устойчивости важных сельскохозяйственных культур, широко возделываемых в Российской Федерации. В качестве объектов исследования выбраны виды из семейств Тыквенные и Гречишные: огурец (Cucumis sativus) и гречиха (Fagopyrum esculentum), у которых инициация и формирование примордиев бокового корня происходят непосредственно в меристеме родительского корня, а корневая система характеризуется активным ветвлением в почве. Предполагается изучение и расшифровка молекулярно-генетических механизмов системной регуляции ветвления корневых систем у Тыквенных и Гречишных, что важно как для фундаментальной генетики биологии развития растений, так и для формирования практических подходов по развитию адаптивного земледелия. Целью данной работы является выяснение базовых механизмов системного контроля ветвления корневой системы у овоще-бахчевых и зерновых культур на примере огурца и гречихи, у которых боковые корни формируются непосредственно в меристеме родительского корня. В ходе реализации проекта будет изучен паттерн экспрессии генов малых сигнальных пептидов, а также их рецепторов в корне: RAPID ALKALINIZATION FACTOR LIKE 34 (RALFL34) и его рецепторной киназы THESEUS1 (THE1), а также C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDE 5 (CEP5) и его рецептора CEP RECEPTOR 1 (CEPR1). Важным направлением исследований станет поиск и комплексная характеристика дифференциально экспрессирующихся генов при запуске сверхэкспрессии гена RALFL34 у огурца.

Российский Фонд фундаментальных исследований



  • 2019–2021 – Грант № 19-04-01079-а, тема: «Ключевые транскрипционные факторы семейства LBD и их мишени в регуляции ветвления корневой системы Тыквенных», руководитель Демченко К.Н.

Проект исследований посвящен выявлению общих молекулярно-генетических механизмов локальной и системной регуляции органогенеза в постэмбриональном развитии многоклеточного организма, в частности, – ветвления тела высших растений. Исследования в рамках данной проблемы крайне важны как для фундаментальных областей биологии развития растений, так и для прикладных разработок в области инновационного сельского хозяйства. Целью данной работы является выяснение генетических механизмов контроля смены программы развития клеток при инициации боковых корней у тех видов цветковых растений, у которых этот процесс полностью происходит в меристеме родительского корня, в частности у Тыквенных. Данный проект является логическим продолжением работ, поддержанных РФФИ в предыдущие годы. Ранее нами показана ключевая роль локальных максимумов клеточного ответа на ауксин в определении компетенции клеток перицикла и эндодермы к инициации примордия. В ходе реализации проекта предполагается изучение роли транскрипционных факторов семейства LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN LBD16 и LBD18 в регуляции инициации бокового корня у кабачка (Cucurbita pepo) и огурца (Cucumis sativus). Также будут выявлены генные мишени этих белков в ходе дальнейшего развития примордия бокового корня. Будут изучены: 1). Опосредованная LBD16 поляризация клеток-основательниц бокового корня в апикальной части меристемы родительского корня; 2). Паттерн локальной экспрессии LBD16 в клетках меристемы родительского корня Тыквенных – перицикле и эндодермы; 3). Синхронное деление клеток-основательниц бокового корня, и является ли оно результатом возобновления или продолжения пролиферации в меристеме; 4). Роль димера транскрипционных факторов LBD18–LBD33 в запуске экспрессии E2Fa и перехода в S-фазу клеточного цикла клеток-основательниц бокового корня, а также регуляция этого процесса локальным максимумом клеточного ответа на ауксин; 5). Запуск экспрессии экспанзинов и являются ли они мишенями транскрипционных факторов LBD у Тыквенных. Для решения поставленных задач предполагается использование комплексного методического подхода. Анализ полученных в ходе работы над проектом результатов выявит базовые молекулярно-генетические механизмы ветвления корневой системы высших растений, а также пути эволюции ветвления корня у разных систематических групп.