Opis projektu
Rozwój technologii hodowli bezpłciowej roślin
Zdecydowana mniejszość roślin i zwierząt wykształciła w drodze ewolucji bezpłciowe strategie reprodukcyjne. Rozmnażanie bezpłciowe roślin przez apomiksję umożliwia klonalne przekazywanie korzystnych genotypów przez nasiona kolejnym pokoleniom. Hybrydowe odmiany roślin uprawnych są odporne na stres i wysoko wydajne, a mimo to rozmnażają się płciowo. Wprowadzenie apomiksji w uprawach hybrydowych umożliwiłoby nieograniczone dziedziczenie wigoru hybrydy przez nasiona. W ramach finansowanego przez UE projektu AsexualEmbryo zbadane zostaną genetyczne i molekularne podstawy apomiksji, co ma na celu opracowanie nowych technologii hodowli. Cele projektu obejmują odkrycie, jak funkcjonuje homolog genu partenogenezy podczas rozmnażania płciowego oraz zaprojektowanie syntetycznej apomiksji u roślin warzywnych poprzez wyeliminowanie mejozy i wyzwolenie partenogenezy.
Cel
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
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
6525 XZ Nijmegen
Niderlandy