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DISCOVERING HOW PLANTS SENSE WATER STRESS

Description du projet

Exploiter les mécanismes de détection de l’eau par les plantes pour concevoir des cultures résilientes au climat

Le stress hydrique lié du changement climatique constitue un défi croissant pour l’agriculture mondiale. Le mécanisme précis par lequel les plantes perçoivent la disponibilité de l’eau demeure toutefois inconnu. Cette compréhension est cruciale pour développer des cultures plus résistantes au climat, mais elle fait cruellement défaut dans les connaissances scientifiques. Le projet HYDROSENSING, financé par le CER, entend combler cette lacune en étudiant la manière dont les plantes détectent l’eau en identifiant les protéines membranaires par dépistage génétique, afin d’élucider les composants de la machinerie de détection de l’eau. Le projet part du principe que la détection des changements des flux hydrauliques des plantes résultant d’un stress hydrique se fait par des cellules spécialisées, entraînant la libération du signal de stress ABA (acide abscissique). Pour mener à bien ses objectifs, le projet fait appel à des approches innovantes d’édition du génome, d’imagerie fonctionnelle et de biologie structurelle.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-SyG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

TEL AVIV UNIVERSITY
Contribution nette de l'UE
€ 2 227 500,00
Coût total
€ 2 227 500,00

Bénéficiaires (4)