General Conference abstract: Smart Diaspora 2023. Romania, April 10-13 2023

12/04/2023 Source:

Adriana Aurori, Orsolya Borsai, Rodica Pop, Cristian Radu Sisea

Oral presentation

Sunflower (Helianthus annuus) is one of the most important oil-producing plants but, due to current climate change, it is very often affected by significant crop losses. The involvement of plant biotechnologies can make a significant contribution to sustainable agriculture. Genetic transformation of this species has been achieved mainly using Agrobacterium tumefaciens as a vector. Sunflower is considered to be a species recalcitrant to transformation. So far there are no reports on the regeneration of sunflower plants transformed using Rhizobium rhizogenes. Consequently, the application of biotechnological research in sunflower breeding is lagging far behind that of other crops. Using other species of the Asteraceae family as a model for sunflower, the ERA-NET-RootsPlus project aims to use natural transformation with wild-type rhizobia to produce plants with a more developed root system. This is considered a non-GMO approach. The process consists of obtaining transformed rootstocks (called Ri rootstocks) from which regeneration of fully transformed plants is then induced. By analysing the hormonal composition of Ri roots we can optimise their morphogenesis in in vitro culture. By testing different variables, we have already developed a very efficient method for obtaining Ri roots. The focus is now on regenerating fully transformed plants from these Ri roots. Alternatively, we are developing a composite plant system, i.e. hymenial plants that have normal shoots and Ri roots. This system supports the study of the physiology and functionality of Ri roots under normal and drought conditions.

Rezumat (Romanian)

Floarea-soarelui (Helianthus annuus) este una dintre cele mai importante plante producătoare de ulei dar, din cauza schimbărilor climatice actuale, de foarte multe ori este afectatǎ de pierderi ȋnsemnate ale culturilor. Prin implicarea biotehnologiilor vegetale se poate contribui semnificativ la asigurarea unei agriculturi sustenabile. Transformarea geneticǎ a acestei specii a fost realizată mai ales folosind Agrobacterium tumefaciens ca și vector. Floarea-soarelui este considerată o specie recalcitrantă la transformare. Pânǎ acum nu există niciun raport privind regenerarea plantelor de floarea-soarelui transformate cu ajutorul speciei Rhizobium rhizogenes. În consecință, aplicarea cercetǎrilor biotehnologice ȋn ameliorarea florii-soarelui este cu mult ramasǎ în urmǎ ȋn comparație cu cea a altor culturi. Folosind alte specii din familia Asteraceae ca și model pentru floarea-soarelui, proiectul ERA-NET-RootsPlus își propune să folosească transformarea naturală cu rizobii de tip sălbatic pentru obținerea de plante cu un sistem radicular mai dezvoltat. Aceasta este considerată o abordare non-OMG. Procesul constǎ in obtinerea de rǎdǎcini transformate (numite rǎdǎcini Ri) din care se induce apoi regenerarea plantelor complet transformate. Analizând compoziția hormonală a rădăcinilor Ri putem optimiza morfogeneza acestora ȋn cultura in vitro. Testând diferite variabile, am dezvoltat deja o metodă foarte eficientă pentru obținerea rădăcinilor Ri. Accentul este pus acum pe regenerarea plantelor complet transformate din aceste rădăcini Ri. Alternativ, dezvoltăm un sistem de plante compozite, adicǎ a unor plante himere ce au lăstari normali și rădăcini Ri. Acest sistem vine ȋn sprijinul studierii fiziologiei și a funcționalității rădăcinilor Ri în condiții normale și de secetă.