Projektbeschreibung
Nutzung des Wassersensors von Pflanzen für die Entwicklung klimaresistenter Pflanzen
Wasserstress ist eine zunehmende Herausforderung für die weltweite Landwirtschaft als Folge des Klimawandels. Der genaue Mechanismus, mit dem Pflanzen die Verfügbarkeit von Wasser wahrnehmen, ist jedoch noch unbekannt. Dieses Wissen ist für die Entwicklung klimaresistenterer Nutzpflanzen von entscheidender Bedeutung, stellt jedoch eine erhebliche Lücke im wissenschaftlichen Kenntnisstand dar. Das ERC-finanzierte Projekt HYDROSENSING soll diese Lücke schließen, indem untersucht wird, wie Pflanzen Wasser wahrnehmen, indem Membranproteine durch genetisches Screening identifiziert und so die Komponenten des Wasserwahrnehmungsapparats aufgeklärt werden. Das Projektteam geht davon aus, dass die durch Wasserstress verursachten Veränderungen in den hydraulischen Flüssen der Pflanzen von spezialisierten Zellen erkannt werden, was zur Freisetzung des Stresssignals ABA führt. Um die Ziele zu erreichen, setzt es auf innovative Genomeditierung, funktionelle Bildgebung und strukturbiologische Ansätze.
Ziel
Water stress is an increasing probleWater stress is an increasing problem for global agriculture given the impact of climate change. Despite the fundamental importance of water, exactly how plants sense its availability remains unknown. This new knowledge is vital for designing more climate resilient crops, yet currently remains a critical gap in scientific understanding.
Our unique synergy is ideal to take on this ambitious project and discover how plants sense water after identifying membrane proteins from a proof-of-principle multi-targeted genetic screen designed to reveal components of the water-sensing (hydrosensing) machinery. We hypothesise changes in plant hydraulic fluxes driven by transient water stress are sensed by a specialised cell type – termed phloem companion cells - that controls the synthesis and release of the abiotic stress signal ABA. Release of ABA by water stress is triggered by perturbations in plasma membrane-cell wall contact sensed by kinases like THESEUS1 (THE1) and additional missing components, which we will identify using our custom multi-targeted CIRSPR libraries. Our discoveries will unlock the mechanism enabling sensing of the most important molecule on the planet, WATER, in the most abundant lifeform biomass-wise, PLANTS.
Solving how plants sense water demands a highly inter-disciplinary strategy that goes beyond the cutting edge by pioneering the development of innovative genome editing, functional imaging and structural biology approaches. The breadth and depth of capabilities and expertise to undertake this strategy necessitates a synergistic partnership between world-leading groups to go beyond the current state of the art. By pursuing this high-risk/high-gain strategy, our project promises to reveal common ‘design principles’ that underpin the core mechanism(s) for water stress signalling in plants. This new knowledge is crucial for international efforts to design climate-resilient crops and underpin global food security.
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy GrantsGastgebende Einrichtung
69978 Tel Aviv
Israel