Descrizione del progetto
I patogeni delle piante per chiarire le interazioni simbiotiche tra i diversi regni
Gli insetti erbivori sono vettori chiave degli agenti patogeni vegetali, facilitando la loro trasmissione alle piante non infette; ciononostante, il modo in cui i microbi bilanciano i loro ruoli di patogeni delle piante e di mutualisti degli insetti è tuttora poco chiaro, così come la base genetica relativa alla specificità dei patogeni e ai cambiamenti dell’ospite tra parassitismo e mutualismo. Il progetto SymPathy, finanziato dal CER, si prefigge di far progredire la comprensione delle interazioni simbiotiche interregno e dell’epidemiologia dei patogeni vegetali mediante un approfondimento delle relazioni tra il patogeno fungino Fusarium, il coleottero fogliare Chelymorpha alternans e la loro pianta ospitante comune, l’Ipomoea batatas. Integrando lavoro sul campo, biotest e le tecnologie avanzate come il sequenziamento, la genetica inversa e la metabolomica, il progetto studierà le difese guidate dai simbionti, i meccanismi genetici alla base delle infezioni durante i cambiamenti dell’ospite e le interazioni tra i patogeni e i loro vettori.
Obiettivo
By vectoring plant pathogens, herbivorous insects are key determinants in the epidemiology of numerous plant blights. For a vector-borne phytopathogen, natural selection favors upgrading insect fitness to enhance transmission to an uninfected plant. It is currently unclear how a microbe balances this dual symbiotic lifestyle, featuring markedly different interaction outcomes: as a plant pathogen and an insect mutualist. Likewise, little is known about the molecular mechanisms underlying pathogen specificity, and the genomic basis and consequences of cross-kingdom host shifts along the parasitism-to-mutualism continuum. I will tackle these questions using an emergent model system: the interaction between the fungal pathogen Fusarium, the leaf beetle Chelymorpha alternans, and their shared host plant Ipomoea batatas. I recently described that C. alternans associates with a fusarial strain that coats the pupae of its host, protecting beetles against predators during metamorphosis. In exchange, the insect propagates its symbiont to its host plant, where it causes wilt disease. The unique biology and tractability of this study system affords unparalleled opportunities for experimentation. My approach will combine fieldwork and bioassays, with the latest developments in sequencing technologies, reverse genetics and metabolomics to characterize (1) the mechanistic features of symbiont-driven defense, (2) the genetic basis of infection in a cross-kingdom host-shift, (3) the genomic consequences of a dual symbiotic lifestyle, and (4) the breadth, origin as well as partner fidelity and chemical stability of a pathogen-vector interaction. Bridging the fields of chemical ecology, plant pathology and natural product research, this project will significantly further our understanding of the genetic-basis of cross-kingdom symbiotic interactions and the epidemiology of plant pathogens.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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1081 HV Amsterdam
Paesi Bassi