Projektbeschreibung
Neue Technologien zur ungeschlechtlichen Vermehrung bei Pflanzen
Ungeschlechtliche Fortpflanzung ist im Pflanzen- und Tierreich eher selten. Apomixis, eine ungeschlechtliche Form der Fortpflanzung, ermöglicht bei Pflanzen die klonale Übertragung vorteilhafter Genotypen durch Samen unbegrenzt über Generationen hinweg. Hybridpflanzensorten sind zwar stressresistent und ertragreich, vermehren sich jedoch geschlechtlich. Für Hybridkulturen eröffnet Apomixis die Möglichkeit, deren Leistungsfähigkeit über Samen unbegrenzt weiterzuvererben. Das EU-finanzierte Projekt AsexualEmbryo erforscht daher genetische und molekulare Grundlagen der Apomixis, um neue Züchtungstechnologien zu entwickeln. Untersucht wird u. a., wie ein Homolog des Parthenogenesegens bei geschlechtlicher Fortpflanzung funktioniert, und wie sich Apomixis bei Gemüsepflanzen erzeugen lässt, indem die Meiosephase eliminiert und Parthenogenese induziert wird.
Ziel
Some plant species have abandoned sex and produce clonal seeds by apomixis; here, we will explore how this occurs, and exploit these insights to develop novel breeding technologies.
In contrast to most eukaryotic species in which reproduction is sexual, a minority of plants and animals have evolved alternative – asexual – reproductive strategies. In plants, apomixis allows clonal transmission of favorable, hybrid genotypes through seeds over unlimited generations. Hybrid crop varieties are stress-resistant and high-yielding due to hybrid vigor, yet they reproduce sexually. The introduction of apomixis in hybrid crops would allow stable inheritance of hybrid vigor through seeds, in perpetuity, and eradicate the need to continuously re-make hybrids by crossing. However, our knowledge of the genetic and molecular basis of apomixis remains incomplete, and blueprints for synthetic apomixis in crops must be established.
This project will decipher the function and evolution of a novel PARTHENOGENESIS gene that I recently demonstrated causes asexual embryo formation in naturally apomictic dandelions. Harnessing and extending fundamental findings, synthetic apomixis systems will be developed in two important vegetable crops – hybrid lettuce and tomato – allowing the full complement of hybrid traits to be faithfully inherited through seeds. Ultimately, apomixis in crops could revolutionize the €22 billion hybrid seed industry, make hybrid seeds readily available for all, and facilitate sustainable, high-performance agriculture around the world.
Specifically, this project will involve:
1) Deciphering how a PARTHENOGENESIS gene homologue functions during sexual reproduction
2) Optimizing the expression of PARTHENOGENESIS factors through evolutionary insights and mutagenesis
3) Engineering synthetic apomixis – a holy grail of plant breeding – in two important dicot crop species by skipping meiosis and triggering PARTHENOGENESIS
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
- AgrarwissenschaftenLandwirtschaft, Forstwirtschaft und FischereiLandwirtschaftGartenbauGemüseanbau
- AgrarwissenschaftenLandwirtschaftliche BiotechnologieGenetik in der LandwirtschaftKlonen von Pflanzen
- Medizin- und GesundheitswissenschaftenKlinische MedizinEmbryologie
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenReproduktionsbiologie
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-ERC -Gastgebende Einrichtung
6525 XZ Nijmegen
Niederlande