Description du projet
Technologies de sélection asexuée chez les plantes
Une minorité de plantes et d’animaux ont développé des stratégies de reproduction asexuée. Chez les végétaux, la reproduction par apomixie permet la transmission clonale de génotypes favorables via les graines et pour un nombre illimité de générations. Les variétés hybrides résistent au stress et présentent un rendement élevé, mais elles se reproduisent de manière sexuée. En introduisant l’apomixie dans les cultures hybrides, il serait possible de transmettre de manière illimitée la vigueur des hybrides par l’intermédiaire des semences. Le projet AsexualEmbryo, financé par l’UE, s’intéressera aux bases génétiques et moléculaires de l’apomixie, en vue de développer de nouvelles technologies de sélection. Les objectifs du projet comprennent l’étude du fonctionnement d’un homologue du gène de la parthénogenèse pendant la reproduction sexuelle et l’ingénierie de l’apomixie synthétique dans les cultures légumières en éliminant la méiose et en déclenchant la parthénogenèse.
Objectif
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
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. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
6525 XZ Nijmegen
Pays-Bas