Projektbeschreibung
Durchmischung von Kernen in symbiotischen Pilznetzwerken
Arbuskuläre Mykorrhizapilze bilden ein weit verbreitetes terrestrisches Symbiosesystem mit den Wurzeln der meisten Pflanzen, das als „Mykorrhizasymbiose“ bekannt ist. Dabei verbinden sich Arbuskuläre Mykorrhizapilze mit vielen Pflanzen gleichzeitig und bilden große unterirdische gemeinsame Mykorrhizanetzwerke, in denen Kohlenstoff und Nährstoffe ausgetauscht werden. Eine einzige Zelle des Arbuskulären Mykorrhizapilzes enthält Tausende von Kernen, und jüngste Studien haben gezeigt, dass einige Pilze dieser Art zwei Genome enthalten. Das vom ERC finanzierte Projekt NUCLEAR MIX zielt darauf ab, die logische Grundlage sowie Vorteile und Nachteile der Kernmischung aufzudecken – in einzelnen Zellen des Arbuskulären Mykorrhizapilzes und in gemeinsamen Mykorrhizanetzwerken. Mit Hilfe modernster mikroskopischer und molekularer Methoden werden die Forschenden untersuchen, welche Rolle die Koexistenz der beiden Genome bei der geschlechtlichen Fortpflanzung spielt und wie sich die Vermischung der Kerne auf die skalenübergreifende Verbindung zwischen Pilzen und Pflanzen auswirkt.
Ziel
Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) form one of the most widespread terrestrial symbiosis on earth with the roots of plants, known as mycorrhizal symbiosis. Multiple AMF connect with multiple plants simultaneously forming large underground common mycorrhizal networks (CMN) where carbon and nutrients are exchanged.
In contrast to most organisms where a single cell carries a single nucleus, a single AMF cell holds thousands of nuclei. This mysterious multinucleate and clonal biology has generated open questions in evolutionary biology. First, AMF have been called evolutionary scandals for supposedly surviving millions of years without sex, contradicting the theory that lack of sex in eukaryotes should lead to extinction. Second, their permanent multinucleate nature has generated debates about what defines an AMF individual.
My work, and others, recently demonstrated that AMF have a unique genetic organization, with some AMF containing - not one - but two genomes (nucleotypes). While we now know that variation in this genetic system exists, it is unknow: (i) how this genetic diversity is produced, (ii) whether this variation exists in absence of sexual reproduction, and (iii) whether this variation affects nutrient trade across mycorrhizal networks.
By using high resolution molecular techniques, advanced microscopy, image analysis, and DNA/RNA fluorescence in situ hybridization, I will ask: What are the costs and benefits of nuclei mixing from single cells to across connected CMN networks? Working across three scales, I will test whether co-existence of two genetic nuclei groups result in sexual reproduction (WP1) how interactions affect the mycelia fitness of interconnected strains across CMNs (WP2) and how nuclei mixing affects plant response and plant community assembly (WP3).
This work will challenge long held dogmas (AMF asexuality and network connectivity) and can help maximize the benefits of the mycorrhizal mutualism for agriculture.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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1081 HV Amsterdam
Niederlande
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