Projektbeschreibung
DNS-Analysen für größere Hitzebeständigkeit von Getreide
Weizen ist die weltweit meistgehandelte Getreidesorte, und der Bedarf wird bis 2050 vermutlich um 60 % steigen. Doch die globale Erwärmung bedroht die Ertragsstabilität und den Ertragszuwachs. Insbesondere die Hitzebelastung wird zunehmend zum Problem. Die Pflanzen haben bereits verschiedene ausgeklügelte Anpassungsmechanismen entwickelt, darunter die epigenetische Regulierung. Vor diesem Hintergrund wird das EU-finanzierte Projekt 3Dwheat die Histonmarker und die 3D-Struktur des Chromatin untersuchen. Beide sind von zentraler Bedeutung für die koordinierte Regulierung der Genexpression und somit für die Beständigkeit des Getreides. Das Projekt wird auch innovative Instrumente für neue Zuchtstrategien entwickeln, welche die epigenetische Variabilität zusätzlich zur genetischen Vielfalt ausnutzen.
Ziel
In the global warming era, heat stress is a major threat for both yield stability and yield increase. Plants have evolved a variety of sophisticated mechanisms to adapt to challenging environments. Epigenetic regulations allow them to dynamically reprogram their transcription machinery to adapt to an ever-changing environment. Both histone marks and the 3D organization of the chromatin are instrumental for this coordinated regulation of gene expression according to environmental cues. Yet, the overwhelming majority of available data on chromatin dynamics in response to stress has been obtained in Arabidopsis, and cannot be directly transferred to crops. Due to the expansion of NGS technologies, we are currently facing a change of paradigm, empowering the development of genome-wide approaches on crops.
In this project we focus on wheat. Wheat is the 1st cereal worldwide for trade, and the demand is expected to increase by 60% by 2050. My main objective is a thorough understanding of the priming for heat stress resistance in wheat. To this end, I propose to develop a new tri-dimensional (D) functional genomics approach, integrating epigenomic (1D), transcriptomic (2D) and chromatin architecture (3D) data to elucidate the molecular basis for priming in wheat.
Moreover, this project will go beyond addressing the challenge of deciphering epigenetic regulatory processes underlying priming. It also includes the development of innovative tools for novel breeding strategies that will harness epigenetic variability in addition to genetic diversity. We propose to generate a new generation of molecular markers that do not rely on DNA sequence polymorphisms, and that can be readily used in traditional breeding programs as such, or as complementary tools for efficient QTL introgression. Such markers will be used to tag new traits, to follow a new generation of alleles as well as to unveil new types of genetic diversity in existing collections of germplasms.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikDNS
- AgrarwissenschaftenLandwirtschaft, Forstwirtschaft und FischereiLandwirtschaftGetreide und ÖlsaatenGetreide
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Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
75006 Paris
Frankreich