Projektbeschreibung
Natürliche Lösungen für insektenresistente Nutzpflanzen
In der Landwirtschaft auf der ganzen Welt sind Insektenschädlinge wie die Mottenlaus ein Problem, da sie Viren übertragen, die Nutzpflanzen schädigen. Durch die zunehmende Pestizidresistenz und wachsende Umweltbelastung sind sicherere, nachhaltigere Lösungen dringend notwendig. Wildtomatenarten haben einen natürlichen Vorteil: Sie produzieren Verbindungen in winzigen Strukturen namens Trichomen, die Insekten abwehren oder töten. Diese natürliche Verteidigung ist eine vielversprechende Alternative zu chemischen Pestiziden. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen sollen im Projekt TriDeTo die molekularen Geheimnisse der Trichomentwicklung bei Tomaten entschlüsselt werden. Das Team untersucht, wie Lipid-Transferproteine dazu beitragen, diese insektiziden Verbindungen zu produzieren und einzulagern, um dann Tomatensorten zu züchten, die natürlich gegen Schädlinge resistent sind. So werden Missernten verhindert und die Umwelt geschützt.
Ziel
Insects like whitefly are virus-vectors causing substantial crop losses worldwide. They gain resistance to current commercially available pesticides, which are harmful to the environment. Therefore, there is a clear need to integrate sustainable alternatives in crop protection. Wild tomato species have the capacity to defend themselves by producing a wide variety of natural defense compounds that have a toxic or repellent effect inside trichomes.
Glandular trichomes are hair-like structures on the surface of green tissues of tomato for the synthesis and storage of specialized metabolites that exhibit insecticidal properties. From the site of synthesis in the plastid and cytosol these natural insecticidal metabolites need to pass barriers including the cell wall and cuticle, to be accumulated in a dedicated storage compartment. Contrary to the current understanding of insecticidal metabolite biosynthesis, little is known about the development and composition of these glandular trichomes though it appears to differ between cultivated and wild tomato.
Non-specific lipid transfer proteins (nsLTPs) are known to transfer hydrophobic molecules (lipids) between membranes in plants. I hypothesize that a specific tomato LTP gene affects the formation of trichomes through binding of fatty acids and transport of lipids in the cuticle. I aim to study and discover the molecular mechanisms associated with the role of LTPs in trichome development and gland constitution characterizing LTP mutants (knockout and gland specific overexpression lines). I will study these mutants in detail at the metabolome, proteome and lipidome level, as well as compare them to a number of wild accessions.
In the future this research would have implications in development of insect resistant cultivated tomato cultivars. This proposal will help me become an independent researcher, combining my background in plant biochemistry with knowledge on molecular biology.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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