Kasvien biotekniikan laboratorio
Kasvien biotekniikka on hyvin varustettu, ja sillä on laaja asiantuntemus kasvien geneettisestä muuntamisesta. PBL on työskennellyt monenlaisten kasvilajien parissa, ja se suhtautuu myönteisesti yhteistyöhön ja sopimuksiin, jotka koskevat mitä tahansa kasvia, mutta PBL on kuitenkin erikoistunut yksisirkkaisiin siirtogeenisiin kasveihin (heinäkasvit ja viljakasvit). Viljakasvit ruokkivat maailmaa, sillä ne tuottavat maailmanlaajuisesti enemmän elintarvike-energiaa, niitä viljellään suurempia määriä suuremmalla pinta-alalla ja monipuolisemmissa ekosysteemeissä kuin mitään muuta viljelykasvilajia. Viime vuosina on tehty intensiivisiä ja laajoja analyysejä viljalajien genomitason funktionaalisen ymmärryksen kehittämisestä, jossa geenit yhdistetään fenotyyppeihin. Keskeinen mutta usein aliarvostettu tekniikka kasvien perimän ymmärtämiseksi ja kasvien hyödyntämiseksi parhaalla mahdollisella tavalla on kyky luoda, testata ja viljellä siirtogeenisiä organismeja. Tällä teknologialla voidaan tuoda viljelykasveihin arvokasta agronomista geneettistä vaihtelua, liittää geenejä toiminnallisesti biologisiin toimintoihin, muuttaa aineenvaihduntareittejä ja luoda vankka kasvi-abioottinen ja bioottinen stressinsietokyky. Jotkin innovatiivisimmista ja tärkeimmistä tieteellisistä keksinnöistä ja maatalouden mahdollisuuksista eivät olisi olleet mahdollisia ilman siirtogeeniteknologiaa. Siirtogeenit ovat esimerkiksi mahdollistaneet viljelykasvien vastustuskyvyn ympäristöystävällisille rikkakasvien torjunta-aineille, kasvien vastustuskyvyn virus- ja mikrobipatogeeneille sekä stressinsietokyvyn. A-vitamiinin ja raudan biovahvistus maississa ja riisissä mahdollistui siirtogeenisten teknologioiden avulla, vain muutamia mainitakseni. Siirtogeenisissä kasveissa tutkittujen ja tehokkaiksi todettujen ominaisgeenien määrä ylittääkin huomattavasti nykyisin kaupallistettujen geenien määrän.
Tieteellisen perustutkimuksen tasolla siirtogeeniteknologia on olennainen voimavara. Kochin periaatteiden soveltaminen tekee vahvoista siirtogeenisistä valmiuksista välttämättömän genomiteknologian. Kyky tyrmätä (down) geeniekspressio, suorittaa ekspressioanalyysejä reportterigeenien avulla, tehdä erityisiä muutoksia proteiinien rakenteeseen ja toimintaan sekä havainnoida yliekspressiota ja ekotyyppisiä ominaisuuksia ovat muutamia esimerkkejä siirtogeenien roolista kasvibiologian perustutkimuksessa. Kasvien siirtogeenitekniikalla on jatkossakin tärkeä rooli tieteellisessä tutkimuksessa ja sellaisten uusien geenien käyttöönotossa, jotka välittävät ominaisuuksia, jotka liittyvät tuholaisten, stressin ja kuivuuden sietokykyyn sekä moniin muihin tärkeisiin maatalousominaisuuksiin.
Tärkeimpien viljakasvien, kuten maissin, riisin, vehnän, ohran, durran, kauran ja rukiin geneettistä transformaatiota on saatu aikaan, mutta jäljellä on vielä suuria ongelmia, jotka rajoittavat laajamittaista hyödyntämistä. Vaikka monien kaksisirkkaisten kasvien transformaatiota käytetään rutiininomaisesti laboratorioissa kaikkialla maailmassa, viljakasvien transformaatiota pidetään edelleen melko vaikeana ja hankalana, eikä se ole laajalti käytössä tai saatavilla. Itse asiassa viljakasveja pidetään yhtenä vaikeimmista siirtogeenisistä järjestelmistä. PBL kutsuu yhteistyöhön, jossa käytetään siirtogeenisiä viljakasveja.
Kasvibiotekniikan laboratorio toivoo lisäksi tervetulleeksi yhteistyötä ja sopimuksia, joissa käytetään tekniikoita, joita Yhdysvalloissa ja ulkomailla vielä tarkastellaan GMO:n ulkopuolisina tekniikoina, mutta jotka saattavat edellyttää DNA:n siirtoa osana kehitysmenettelyjä, mukaan luettuina sinkkisormi-nukleaasien (ZNF), TALENS:n ja CRISPR:ien käyttö mutageenisina tekijöinä, cisgeenitutkimus, muuntogeenisten organismien kehittäminen siltatuotteiden välituotteina laajoja risteytyksiä varten, muuntogeenisten organismien käyttö alkioiden pelastamiseen laajoja risteytyksiä tehtäessä, ja kokonaisten kromosomien siirrot. Koska nämä tekniikat edellyttävät yleensä kehittynyttä kudosviljelyä, alkiontuotantoisten soluviljelmien ja niiden välituotteiden käyttöä, PBL:n asiantuntemus soveltuu hyvin näihin sovelluksiin.
Yhteistyöt
Kasvibiotekniikan laboratorio toivottaa tervetulleeksi yhteistyöhankkeet, joissa käytetään geneettisen muuntelun (GMO) lähestymistapoja kasvintutkimukseen ja viljelykasvien parantamiseen. Yhteistyön avulla PBL rohkaisee lähestymistapoja siirtogeenisiin hankkeisiin, joissa työskentely yhdessä muiden laboratorioiden tai ryhmien kanssa tehtävän suorittamiseksi ja yhteisten tavoitteiden saavuttamiseksi laboratoriossa käytettävissä olevien kehittyneiden tekniikoiden avulla on molempia osapuolia hyödyttävä lopputulos. PBL on täysin kykenevä tuottamaan tarvittavan määrän toisistaan riippumattomia pienikopioisia insertiotapahtumia ja suorittamaan molekyyli- ja fenotyyppisiä karakterisointeja, joita tarvitaan missä tahansa tutkimuksessa, jossa käytetään siirtogeenisiä kasveja. Siirtogeenisiä protokollia voidaan suunnitella räätälöidysti. PBL:llä on valmiudet Agrobacterium-välitteiseen transformaatioon, mikrojektiopommitukseen, Si-wiskersiin ja tarvittaessa protoplastipohjaiseen transformaatioon, joista jokaisessa on erilaisia valikoivia markkereita. Tällaista yhteistyötä voidaan kehittää yhteisten resurssien (henkilöstö, laitteet jne.) ja asiantuntemuksen avulla. PBL odottaa, että sen yhteistyöpyrkimysten kautta se tunnustetaan osaksi ponnistuksia siten, että se osallistuu vertaisarvioitujen julkaisujen kirjoittamiseen ja/tai henkisen omaisuuden, mukaan luettuina hyödyllisyys- ja prosessipatentit, patenttioikeudet ja jalostusoikeudet, keksintöjen tekemiseen soveltuvin osin ja Rhode Islandin yliopiston teollis- ja tekijänoikeuksia koskevien periaatteiden mukaisesti. Toisin sanoen emme osallistu yhteistyöhön maksullisena palvelutoimintana (ks. sopimukset) vaan aktiivisina ja sitoutuneina tutkimukseen osallistujina. PBL ei myöskään saa tukea ulkopuoliselta rahoittajalta tai liittovaltion virastoilta tämäntyyppisiin toimiin, joten yhteistyökumppaneita kannustetaan antamaan mahdollisuuksien mukaan apua tavoitteiden saavuttamiseksi, mukaan lukien vierailevat tutkijat, opiskelijat tai post doc -työntekijät, joita koulutetaan, tarvikkeet ja/tai rahoitus tarvittavan henkilöstön palkkaamiseen. Kasvihuone- ja kenttätiloja on saatavilla, ja ne ovat osa hankkeen kustannuksia. Hankkeita koskevista yksityiskohdista voi keskustella ottamalla yhteyttä tohtori Albert Kauschiin, Kasvien biotekniikan laboratorion johtajaan.
Sopimukset
Kasvien biotekniikan laboratorio suhtautuu myönteisesti sopimuksiin, joissa käytetään geneettisen muuntelun (GMO) lähestymistapoja kasvien tutkimuksessa ja viljelykasvien parantamisessa. Jos kyseessä on sopimus verrattuna yhteistyöhön, PBL tuottaa siirtogeenistä materiaalia käyttäen asiakkaan valitsemaa menetelmää. Hinnoittelu vaihtelee tapauskohtaisesti hankkeen laajuuden, riippumattomien tapahtumien lukumäärän, kloonien lukumäärän, kehitysvaiheen (T0-kasvit, T1-siemenet jne.), kiinnostavan kasvin tai lajikkeen ja käytettyjen tekniikoiden perusteella. Sopimustyön osalta PBL tai sen jäsenet eivät välttämättä vaadi tai pyydä yhteiseksi kirjoittajaksi tai keksijäksi ryhtymistä.
Kasvien vakaan transformaation kustannukset*
Kasvilaji/kasvilajike | Yhteistyökumppani | Ei…Yhteistyökumppani | |
Maissi Hi II T0-istukka tapahtumaa kohti |
|||
Maissi Hi II Transgeeninen siemen tapahtumaa kohti |
|||
Maissi Hi II Transgeeninen kallus tartuntaa kohti |
|||
Riisi cv Nipponbare T0-istukka tapahtumaa kohti |
|||
Katkeronurmikka cvs Alamo, Kanlow T0 taimia per tapahtuma |
|||
Sorghum T0 taimia per tapahtuma |
|||
Turfgrasses Creeping bentgrass T0 taimia per tapahtuma |
|||
Vehnä T0 taimea per tapahtuma |
|||
Tupakka T0 taimea per tapahtuma |
* Tapauskohtaisesti-tapauskohtaisista arvioinneista ja pyydettyjen kloonien määrästä tapahtumaa kohti. Hinnoitteluun vaikuttavat myös yhteistyökumppaneiden (esim. vierailevat tutkijat, jatko-opiskelijat jne.) panokset Lueteltu hinta on tapahtumakohtainen. Kukin tapahtuma voidaan siirtää T1-siemeniin, lukuun ottamatta switchgrassia, joka siirretään vain viljelyputkissa tai PlantConeissa oleviin taimiin. Tapahtumat, jotka viedään T0-kylvöön tai aikaisempiin viljelyvaiheisiin, veloitetaan alhaisemmalla hinnalla. Kasvihuonekustannukset eivät sisälly hintaan. Ota yhteyttä, jos sinulla on kysyttävää hinnoittelustamme.