Descripción del proyecto
Análisis del transcriptoma de los espermatozoides de las plantas
El fitomejoramiento para dotar a las plantas agrícolas las de nuevas propiedades de resiliencia es fundamental para la sostenibilidad de los alimentos en nuestro planeta. Aunque la reproducción de las plantas ha sido ampliamente estudiada, carecemos de conocimientos fundamentales sobre su mecanismo. ¿Son todos los espermatozoides iguales o las diferencias inherentes les confieren un mayor potencial de fecundación? El equipo del proyecto SAMEorNOT, financiado con fondos europeos, propone realizar un análisis del transcriptoma de los espermatozoides de «Arabidopsis thaliana», una planta floral. El objetivo es comprobar la hipótesis de que las plantas sufren una fecundación preferente. Además de un conocimiento sin precedentes, los resultados del proyecto contribuirán a aumentar la eficacia de los programas de fitomejoramiento.
Objetivo
Human societies are sustained by flowering plants in different ways but especially as a key food supplier. However, it is known that increasing global temperatures strongly affect plant reproduction and the growing human population will require more food in short-middle term. Thus, to create new crop varieties more resistant to heat stress and with enhanced yield, a deeper understanding of the mechanism of plant sexual reproduction will be crucial for increasing the efficiency of plant breeding programs. Plant reproduction relies on a double fertilization process, in which two sperm cells from a pollen grain reach the ovule and one fertilize the egg cell while the other the central cell. In some species with dimorphic sperm cells a preferential fertilization of each sperm cell has been described, but for Arabidopsis thaliana as well as for many economically important crops with isomorphic sperm cells this question remains unclear. The main goal of this project is to identify by single cell RNA-seq analysis potential transcriptomic differences between the two Arabidopsis sperm cells. To do that, individual sperm cells from pollen tubes growing through female stylar transmitting tissue (semi in vivo) will be isolated by micromanipulation using a specially designed microfluidic chamber on an inverted microscope. The identification of differentially expressed genes would enable for the first time the creation of a sperm single-cell marker line to eventually explore a hypothetical preferential fertilization in Arabidopsis. These results can be adapted for plant breeding programs to develop impactful biotechnological tools, like haploid inducer lines with genetically modified sperm cells to specifically deliver components in the egg cell to induce in vivo gynogenesis. Additionally, the results will be a valuable scientific resource to address other topics beyond the preferential fertilization, like exploring hybridization barriers based on gamete recognition.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
HORIZON-WIDERA-2022-TALENTS-02
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
1099 085 Lisboa
Portugal