Description du projet
Comment les symbioses intracellulaires ont‑elles évolué chez les plantes non vasculaires?
Malgré leur rôle crucial dans les écosystèmes terrestres, les mécanismes moléculaires qui sous‑tendent l’origine et l’évolution ultérieure des symbioses intracellulaires chez les plantes sont mal compris. Le projet ORIGINS, financé par l’UE, utilisera CRISPR/Cas9 chez la bryophyte Marchantia paleacea pour tester les mécanismes symbiotiques chez les plantes non vasculaires, puis déchiffrera l’évolution de ces mécanismes en comparant les plantes terrestres à leurs plus proches parentes algales. ORIGINS mènera également des études transcriptomiques couplées à des manipulations génétiques des symbioses intracellulaires les plus connues chez les plantes. L’objectif est de comprendre comment les symbiotes microbiens intracellulaires de l’environnement ont évolué à plusieurs reprises dans les plantes terrestres et l’évolution de la spécificité fonctionnelle dans ces différentes symbioses. Enfin, ORIGINS étudiera pourquoi l’évolution des symbioses intracellulaires est limitée à une voie génétique unique.
Objectif
Mutualism between plants and microorganisms has been essential for the evolution of terrestrial ecosystems for millions of years. It has been proposed that even the colonization of lands by plants was facilitated by a mutualistic symbiosis formed with arbuscular mycorrhizal fungi. This symbiosis, by far the most widespread in land plants, results in the accommodation of the symbiotic fungus inside the plant cells. Following this initial symbiosis, multiple other intracellular symbioses have evolved in plants as diverse as orchids, Ericaceae such as cranberry, legumes or the Jungermanniales, a group of bryophytes. These symbioses provide numerous benefits, improving plant nutrient acquisition and fitness. Despite their absolute importance in terrestrial ecosystems, the molecular mechanisms underlying the origin and subsequent evolution of intracellular symbioses in plants remain poorly understood.
In a first objective, we will use CRISPR/Cas9 in the bryophyte Marchantia paleacea to test the conservation across land plants of symbiotic mechanisms known in angiosperms. Then, we will decipher how these mechanisms evolved by comparing land plants with their closest algal relatives. In a second objective, we will conduct transcriptomics coupled with genetic manipulations of most known intracellular symbioses in plants. This will allow determining how the ability to host intracellularly microbial symbionts recruited in the environment evolved repeatedly in land plants and how functional specificity evolved in these different symbioses. Lastly, we will investigate why the evolution of intracellular symbioses is constrained to a unique genetic pathway.
Through this project, combining phylogenomics, biochemistry, transcriptomics and genetic validations in six plant lineages covering more than 500 million years of evolution, we will provide a comprehensive understanding of the molecular mechanisms underlying the evolution of intracellular mutualistic symbioses in plants.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences biologiquesbiochimie
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-COG
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75794 Paris
France