hrvatski

IONOMIKA BILJAKA – KONCEPT, ANALITIČKE METODE I PRIMJENA

Ionomika je kvantitativno i istovremeno mjerenje elementarnog sastava organizma, dok se ionom definira kao skup svih minerala i elemenata u tragovima nađenih u organizmu. Ionomika zahtijeva uporabu tehnologija visoke propusnosti za analizu elementarnog sastava uz dodatnu pomoć bioinformatičkih, genetičkih i genomskih alata. U ovom prikazu opisani su analitički aspekti ionomike biljaka, kao i njezina primjena u funkcionalnoj genomici. Na Poljoprivrednom institutu Osijek se više od desetljeća provode istraživanja elementarnog sastava kukuruza (Zea mays, L.) koja uključuju analize koncentracije elemenata u listu, zrnu i peludu mjerenih u nekoliko stotina genotipova. Analize su učinjene tehnikom induktivno spregnute plazme – optičke emisijske spektroskopije (ICP-OES). Na početku su mjerena 22 elementa, ali je deset elemenata potom isključeno zbog vrijednosti koje su uglavnom bile ispod detekcijskog limita ili zbog niske ponovljivosti rezultata. Ionom lista je istraživan kako bi se detektiralo fiziološko stanje biljaka, a ionomika zrna se koristila kao osnova u programu biofortifikacije – razvoja genotipova s većim sadržajem minerala. Dvije inbred linije kukuruza zubana koje sadržavaju kontrastne koncentracije nekoliko elemenata križane su kako bi se razvila mapirajuća populacija. Koncentracije niza elemenata značajno su varirale u listu i zrnu ove biparentalne populacije. Populacija je genotipizirana pomoću DNA biljega SSR (ponavljanje kratkih slijedova) i SNP (polimorfizam u jednoj bazi), te je učinjena analiza lokusa kvantitativnih svojstava (QTL) za koncentraciju nekoliko elemenata na ukupno 294 F4 linija iz populacije. Pri postupku mapiranja, podaci iz oba sustava biljega su skupljeni i mapirani uključujući ukupno 121 polimorfnog biljega (65 SSR i 56 SNP biljega) koji su ravnomjerno raspodijeljeni po genomu kukuruza. Bit će prikazan dio rezultata ukupne ionomske analize za koncentracije bora, kadmija, bakra, željeza, mangana i cinka određenih u tkivima lista, zrna i peluda.

elementi; ionomika; induktivno spregnuta plazma; DNA biljezi; funkcionalna genomika

nije evidentirano

engleski

PLANT IONOMICS – THE CONCEPT, ANALYTICAL METHODS AND APPLICATION

Ionomika je kvantitativno i istovremeno mjerenje elementarnog sastava organizma, dok se ionom definira kao skup svih minerala i elemenata u tragovima nađenih u organizmu. Ionomika zahtijeva uporabu tehnologija visoke propusnosti za analizu elementarnog sastava uz dodatnu pomoć bioinformatičkih, genetičkih i genomskih alata. U ovom prikazu opisani su analitički aspekti ionomike biljaka, kao i njezina primjena u funkcionalnoj genomici. Na Poljoprivrednom institutu Osijek se više od desetljeća provode istraživanja elementarnog sastava kukuruza (Zea mays, L.) koja uključuju analize koncentracije elemenata u listu, zrnu i peludu mjerenih u nekoliko stotina genotipova. Analize su učinjene tehnikom induktivno spregnute plazme – optičke emisijske spektroskopije (ICP-OES). Na početku su mjerena 22 elementa, ali je deset elemenata potom isključeno zbog vrijednosti koje su uglavnom bile ispod detekcijskog limita ili zbog niske ponovljivosti rezultata. Ionom lista je istraživan kako bi se detektiralo fiziološko stanje biljaka, a ionomika zrna se koristila kao osnova u programu biofortifikacije – razvoja genotipova s većim sadržajem minerala. Dvije inbred linije kukuruza zubana koje sadržavaju kontrastne koncentracije nekoliko elemenata križane su kako bi se razvila mapirajuća populacija. Koncentracije niza elemenata značajno su varirale u listu i zrnu ove biparentalne populacije. Populacija je genotipizirana pomoću DNA biljega SSR (ponavljanje kratkih slijedova) i SNP (polimorfizam u jednoj bazi), te je učinjena analiza lokusa kvantitativnih svojstava (QTL) za koncentraciju nekoliko elemenata na ukupno 294 F4 linija iz populacije. Pri postupku mapiranja, podaci iz oba sustava biljega su skupljeni i mapirani uključujući ukupno 121 polimorfnog biljega (65 SSR i 56 SNP biljega) koji su ravnomjerno raspodijeljeni po genomu kukuruza. Bit će prikazan dio rezultata ukupne ionomske analize za koncentracije bora, kadmija, bakra, željeza, mangana i cinka određenih u tkivima lista, zrna i peluda.

elements; ionomics; inductively coupled plasma; DNA markers; functional genomics

nije evidentirano