Badania nad zastosowaniem nanocząstek srebra w hodowli chryzantemy wielkokwiatowej
Rezultaty uzyskane w efekcie realizacji działania naukowego dostarczą cennych informacji na temat: (1) wpływu nanocząstek srebra na proces regeneracji pędów przybyszowych z eksplantatów liściowych chryzantem; (2) reakcji stresowej komórek roślinnych po aplikacji nanocząstek określonej na podstawie zmian w syntezie enzymów stresu oksydacyjnego i metabolitów roślinnych na przestrzeni pierwszych tygodni kultury in vitro; (3) możliwości indukowania zmian na poziomie genetycznym i/lub fenotypowym wśród zregenerowanych z eksplantatów liściowych pędów chryzantem na etapie dalszego wzrostu i uprawy ex vitro. Wyniki te będą miały znaczenie zarówno dla nauk podstawowych - poszerzając wiedzę na temat oddziaływania nanocząstek na rośliny, jak i nauk stosowanych – wskazując nową praktykę w hodowli roślin ozdobnych.
Hodowla chryzantemy jest zagadnieniem wciąż aktualnym. Zapotrzebowanie na nowe odmiany jest ogromne. Do najczęściej wykorzystywanych metod hodowli chryzantemy zalicza się krzyżowanie oraz indukowaną mutagenezę. Mutacje, spontaniczne lub indukowane, pojawiają się u chryzantem dość często i są obserwowane już w uprawie pierwszego pokolenia mutacyjnego. Zazwyczaj dotyczą cech kwiatostanu. Jako czynnik mutagenny wykorzystuje się najczęściej promieniowanie jonizujące X lub gamma, co niestety związane jest z wykorzystaniem specjalistycznej aparatury. Zastosowanie nanocząstek jako mutagenu dodawanego do pożywki do mikrorozmnażania może sprawić, że hodowla chryzantemy stanie się stosunkowo łatwa, szybka i efektywna i będzie mogła być rutynowo wykonywana w laboratoriach kultur in vitro roślin. Pomimo ukazania się pierwszego w literaturze naukowej doniesienia na temat indukowania zmienności u chryzantemy z wykorzystaniem nanocząstek srebra (Tymoszuk and Kulus, 2020: https://doi.org/10.1007/s11240-020-01920-4), warto rozszerzać ten kierunek badań poprzez testowanie innego sposobu aplikacji nanocząstek, wyższych stężeń nanocząstek, czy innego rodzaju eksplantatu. Czynniki te mogą odegrać kluczowe znaczenie w zwiększeniu efektywności mutagenezy. Celem planowanych badań jest ocena przebiegu i efektywności mikrorozmnażania, a także zmienności biochemicznej, genetycznej i fenotypowej u chryzantemy wielkokwiatowej w rezultacie aplikacji in vitro nanocząstek srebra. Zweryfikowana zostanie w ten sposób hipoteza badawcza zakładająca, że nanocząstki srebra mogą powodować zmiany na poziomie molekularnym w komórce, a pojawiająca sie zmienność może być przydatna w hodowli. Rezultaty badań pozwolą nie tylko lepiej poznać wpływ nanocząstek na rośliny na poziomie biochemicznym, genetycznym oraz fenotypowym, ale mogą również znaleźć praktyczne zastosowanie w ich mikrorozmnażaniu, uprawie czy też hodowli twórczej.