Descripción del proyecto
La función mecanicista de la diana de la rapamicina en la susceptibilidad patógena inducida por la sombra
Una baja relación entre la luz roja y la luz roja lejana (R:FR baja) indica a las plantas que sus vecinas están bloqueando su luz, lo cual induce el crecimiento por elongación a través de la hormona del crecimiento auxina. También provoca la acumulación de glucosa, lo que acelera el desarrollo de microorganismos patógenos y reduce la señalización de las hormonas de defensa. De este modo, el crecimiento de las plantas en la sombra aumenta el riesgo de las plantas frente a microorganismos patógenos. La molécula diana de la rapamicina (TOR, por sus siglas en inglés) es una proteína cinasa que puede orquestar las respuestas a una R:FR baja. TOR regula el crecimiento y la defensa, y su actividad se ve favorecida por la auxina y la glucosa. En el proyecto «The disease facTOR», que cuenta el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se examinará el efecto una R:FR baja en la señalización TOR mediante estudios genéticos y químicos de la TOR, la auxina, la glucosa y las hormonas defensivas.
Objetivo
In close proximity, plants can sense each others presence via a decrease in the red to far-red light ratio (low R:FR) in the nearby surroundings. Low R:FR perception by phytochrome photoreceptors triggers strong and rapid elongation growth allowing plants to grow taller than their neighbors and reach better lit areas. This process, known as shade avoidance is mostly orchestrated by the growth hormone auxin. However, although low R:FR promotes elongation growth, it compromises plant defense against pathogens by dampening defense hormone signaling; a phenomenon referred to as shade-induced susceptibility. Furthermore, I recently found that plants exposed to low R:FR conditions accumulate glucose, which accelerates pathogen development in plants tissue. Yet, the involvement of primary metabolism in regulating the shade-induced susceptibility remains to be explored.
In eukaryotes, the TARGET OF RAPAMYCIN (TOR) kinase is a master growth regulator integrating the cell energy and carbohydrate status to regulate growth and defense responses. In plants, TOR activity is promoted by auxin and glucose, both strongly induced by low R:FR. Interestingly, I also found TOR gene expression to be induced by low R:FR in a recent RNA-seq study. In this project, I will study if and how low R:FR regulates TOR signaling to promote growth at the expense of defence. I will use genetic and chemical approaches to (I) identify the spatiotemporal dynamics of TOR gene expression and TOR protein activity in response to shade in the model plant Arabidopsis thaliana, (II) identify the dependency of shade-induced auxin levels and sugar accumulation on TOR dynamics and (III) characterize potential links between TOR signaling and defense hormone signaling. The gained insights will be instrumental for understanding how plants use shade signals to balance growth and defense responses and will help to engineer new pathogen-resilient crop varieties, which can be grown optimally at high densities.
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. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ciencias agrícolasagricultura, silvicultura y pescaagricultura
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
79098 Freiburg
Alemania