Descrizione del progetto
Affrontare la pandemia di brusone del grano per salvaguardare l’approvvigionamento alimentare
La pandemia di brusone del grano rappresenta una grave minaccia per il nostro approvvigionamento alimentare, essendosi diffusa rapidamente dal Brasile al Sud-Est asiatico e all’Africa in soli 35 anni. Il fungo che la provoca, Magnaporthe oryzae, è particolarmente pericoloso a causa di uno speciale mini-cromosoma che lo rende ancora più nocivo. Per combattere questo problema, il progetto PANDEMIC, finanziato dal CER, si prefigge di comprendere le modalità di funzionamento di questo fungo e di trovare modi per proteggere le colture di grano senza ricorrere a organismi geneticamente modificati. Facendo luce sulle complessità genetiche e biofisiche delle interazioni tra patogeno e organismo ospitante, PANDEMIC introdurrà soluzioni non transgeniche per la resistenza del grano. Attraverso l’adozione di un approccio multidisciplinare che abbraccia campi quali genetica, biologia strutturale ed editing genico, PANDEMIC si impegna a tutelare il futuro della nostra agricoltura da questa insidiosa minaccia. Garantire il successo nella lotta a questa pandemia significa salvaguardare la sicurezza alimentare globale.
Obiettivo
PANDEMIC is an ambitious high-risk/high-gain program to deliver an innovative pathogen-guided strategy for crop disease resistance. The wheat blast pandemic is a clear and present danger to global food security. It is caused by the blast fungus, Magnaporthe oryzae, which, after emerging in Brazil only ~35 years ago, has spread over the last 5 years to Southeast Asia and Africa. We discovered that all isolates of the pandemic wheat blast fungus belong to a single, asexual clonal lineage. These pandemic isolates carry a supernumerary mini-chromosome (mChr) of ~2 Mb, which encodes 19 secreted effector (virulence) proteins and renders the pandemic lineage highly virulent. We propose that this mChr is the Achilles heel of the pandemic fungus. In PANDEMIC, my team and I will target the mChr virulence properties by gene editing and engineering of disease resistance genes that target mChr-encoded effectors. The central hypothesis of this project is, that detailed knowledge about the biophysical properties of pathogen effector-host target interactions can guide bioengineering of non-transgenic disease resistance in wheat.
To achieve our goal, we will employ a multi-disciplinary approach combining genetics, structural biology, and gene editing. Specifically, we will pursue the following objectives:
1. GENETICS. Determine the mChr-encoded effectors conferring high virulence on the pandemic wheat blast fungus.
2. BIOPHYSICS. Define the biophysical properties of effector-host target interactions.
3. IMMUNITY. Apply CRISPR/Cas gene editing to deliver innovative, non-transgenic solutions for blast disease management.
At the completion of this project, my team and I will generate a detailed understanding of the biophysical properties of mChr-encoded effector-target protein complexes and deliver novel traits and non-transgenic solutions for developing resistance against the pandemic wheat blast fungus.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze mediche e della salutescienze della salutesalute pubblicaepidemiologiapandemie
- scienze naturaliscienze biologichebiochimicabiomolecoleproteine
- scienze agricoleagricoltura, silvicoltura e pescaagricoltura
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
80539 Munchen
Germania