Národní Centrum Kompetence Biotechnologické centrum pro genotypování rostlin TN01000062 bylo podpořeno v rámci první výzvy programu Národního centra kompetence Technologické agentury ČR. Společnost OSEVA vývoj a výzkum, s.r.o. je součástí tohoto národního projektu spolu s více než desíti dalšími členy.

Oblast zaměření je široká, spolu s partnery se zaměřujeme na řešení dílčích projektů týkajících se brambor, ječmene, jetele, hrachu, ovoce a trav. Výstupy projektů jsou směřovány ke konečnému spotřebiteli, tedy šlechtiteli, pěstiteli, zpracovateli a konzumentu.

            OSEVA vývoj a výzkum s.r.o. se v rámci projektu Národního Centra Kompetence zabývá od roku 2019 sběrem fenotypových dat, které slouží k následnému propojení testovací sady asociovaných SNP markerů s vybranými specifickými agronomicky významnými znaky u odrůd ×Festulolium (přirozený nebo syntetický mezirodový kříženec mezi obligátně cizosprašnými druhy rodů Festuca a Lolium). Pro tyto účely byla na pracovišti v Zubří založena školka s 282 položkami, která obsahuje 38 unikátních položek + 9 biologických replik. V červnu v roce 2019 byly v této školce odebrány vzorky, ze kterých byla extrahována DNA na pracovišti ÚEB AV ČR v Olomouci, v.v.i, poté byl každý vzorek s izolovanou DNA zaslán do Diversity Arrays Technology Pty LTD., Canberra, Austrálie k vlastní analýze genotypu pomocí DArTSeq analýzy.

Metody detekce SNP se v posledních letech významně rozvíjejí. Pro identifikaci jednotlivých jednonukleotidových polymorfismů (SNP) byla použita metoda DArTseq pro detekci SNP celogenomového genotypu rostlin ×Festulolium, které byly dále použity pro celogenomovou asociační analýzu. V porovnání s jinými metodami redukce komplexity genomu se DArTseq zaměřuje na unikátní oblasti v genomu, které jsou často typické pro genové oblasti s vysokou informativní hodnotou. Výsledky jsou bioinformaticky zpracovány, přičemž jsou detekovány zejména jednonukleotidové polymorfismy (SNP) napříč celým genomem. Vysoké pokrytí sekvenace navíc umožňuje správně odhalit i alelické stavy u polyploidních nebo hybridních jedinců. Výsledky celogenomového genotypování jsou následně propojeny s pozorovanými fenotypovými daty při celogenomové asociační studii (GWAS), jejímž výsledkem je identifikace konkrétních SNP markerů asociovaných s danými fenotypovými projevy.

V roce 2019 a 2020 byly hodnoceny následující fenotypové projevy: odolnost vůči suchu, šířka listů, vegetativních odnoží, odolnost vůči vyzimování, odolnost vůči mrazu, začátek sloupkování, začátek metání, tvar trsu ve vegetativním stavu, odolnosti vůči paličkovici nachové (Claviceps purpurea Tul.), odolnost vůči rzi (Puccinia sp.) a výnos suché hmoty z první seče. Na základě výsledků z celogenomové asociační analýzy byl podán užitné vzory. Předmětem technického řešení 1. užitného vzoru je sada o počtu 88 SNP markerů pro fenotypové projevy a předmětem technického řešení pro 2. užitný vzor je sada o počtu 208 SNP markerů pro predikci výnosu suché hmoty.

Díky těmto sadám SNP budou mít šlechtitelé k dispozici dílčí genotypové informace umožňující řízené využití genetických markerů pro výběr vhodných genotypů v rámci dalšího šlechtění. Nové metody umožní zrychlit a zpřesnit proces šlechtění na adaptabilitu vůči stresovým faktorům při zvyšování produktivity a kvality píce nových odrůd. V současné době pokračuje na pracovišti v Zubří sběr a zpracování dat pro nové SNP markery asociované s dalšími významnými specifickými vlastnostmi ×Festulolium, které jsou využitelné pro další šlechtění, a to s využitím aktuálních metod molekulární biologie a následného bioinformatického zpracování získaných dat.