Opis projektu
Kluczowe regulatory architektury układów naczyniowych roślin
Układy naczyniowe roślin lądowych, podobnie jak układ krążenia człowieka, stanowią niezwykle złożoną sieć tkanek przewodzących, która łączy ich poszczególne elementy przenosząc wodę, minerały, składniki odżywcze i cząsteczki sygnalizacyjne. Rośliny nienaczyniowe, takie jak mchy, mają tkanki przewodzące, które zdają się być podobne do tkanek naczyń występujących u roślin naczyniowych. Pozostaje jednak wiele otwartych pytań dotyczących molekularnych regulatorów rozwoju tkanek przewodzących i naczyniowych. Finansowany przez UE projekt PIPELINES zidentyfikuje zachowane cząsteczki specyficzne dla tkanek naczyniowych i przewodzących oraz określi zestaw przodków regulatorów wystarczających do uruchomienia procesów specyfikacji i różnicowania w roślinach. Zdobyta wiedza pozwoli na rozwój inżynierii tkankowej, co pozwoli na jej wykorzystanie w wielu nowych obszarach zastosowań.
Cel
Plants contribute up to 80% of all biomass on earth. Despite their staggering diversity; dominant land plants share a highly important characteristic: the presence of a vascular system providing physical support and long distance transport. This is however not a simple binary trait, as some non-vascular mosses contain cells with conductive capacity resembling that of vascular plants. Available evidence indeed suggests that conductive tissues of non-vascular plants are functionally homologous to vascular tissues in vascular plants and can even be compared at a molecular level. However, the molecular players involved in conductive tissue development remain almost completely unknown. Moreover, although key molecular regulators of vascular tissue development have been identified in the model plant Arabidopsis, very few are shown to be functionally conserved across vascular plants. Despite their importance for growth and development, we thus have a limited understanding of the evolutionary conserved regulators of plant plumbing systems.
In PIPELINES, I will consolidate my expertise in single-cell applications and build a dedicated team to identify conserved molecular players specific to vascular and conductive tissues by combining multi-species comparative single-cell and spatial transcriptomics with gene regulatory network inference; and characterize these factors using loss-of-function approaches. By comparing this data, I will determine the ancestral set of regulators sufficient to trigger specification and differentiation events in plants; and validate these through introduction of single-cell sample multiplexing in a heterologous system.
By unravelling the molecular basis of vascular and conductive tissue development and identifying conserved core developmental regulators, the output of PIPELINES will act as a starting point for targeted engineering of vascular tissues; which holds great potential for improving plant biomass and productivity in crop species.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgia