Descripción del proyecto
Comprender el papel de los fitosideróforos en la mejora de los cultivos
Comprender cómo reaccionan las plantas a la insuficiencia de micronutrientes y qué procesos biogeoquímicos influyen en la rizosfera resulta fundamental para mejorar el rendimiento de los cultivos y el contenido en el grano de micronutrientes. La nutrición férrica por parte de especies vegetales depende de la liberación y captación de fitosideróforos, que son sustancias orgánicas producidas por las plantas en circunstancias de carencia de hierro, zinc y cobre para la fijación de hierro. Sin embargo, el papel de los fitosideróforos en circunstancias de carencia de metales traza y la interacción entre la reacción de la planta y los procesos de la rizosfera no se conocen en profundidad. El proyecto PhytoTrace, financiado con fondos europeos, pretende aclarar los mecanismos que controlan el papel de los fitosideróforos en la adquisición de micronutrientes de la cebada. El proyecto combinará métodos innovadores de muestreo en suelo y métodos tradicionales de exudación radicular hidropónicos con avanzadas técnicas moleculares vegetales para investigar el sistema fitosideróforo en circunstancias experimentales variadas.
Objetivo
Understanding how plants respond to micronutrient deficiency and which biogeochemical processes are induced at the root-soil interface, i.e. the rhizosphere, is crucial to improve crop yield and micronutrient grain content for high quality food and feed. Iron nutrition by grass species relies on the release and re-uptake of phytosiderophores, which are root exudates that form stable complexes with Fe but also other trace metals such as Zn and Cu. However, neither the importance of phytosiderophores under Zn and Cu deficient conditions nor the interplay of plant responses and rhizosphere processes are well understood as the majority of studies in the past was carried out under soil-free hydroponic conditions. In this project, I aim to elucidate the mechanisms controlling phytosiderophore-mediated micronutrient acquisition of barley (Hordeum vulgare) under Zn, Cu, and as reference, Fe deficient conditions, with particular emphasis on soil environments. Barley is the fifth most produced crop worldwide and of great importance in regions that are characterized by harsh living conditions. In a holistic approach, my team and I will apply innovative soil-based and traditional hydroponic root exudation sampling approaches in combination with advanced plant molecular techniques to study the phytosiderophore release and uptake system under different experimental conditions. The chemical synthesis of otherwise commercially unavailable phytosiderophores in their natural and 13C-labelled form will allow us to trace their decomposition and metal solubilizing efficiency in the plant-microbe-soil system to uncover the interplay of plant genetic responses and rhizosphere processes affecting the time-window of PS-mediated MN acquisition. Moving beyond soil-free experimental designs of the past, this project will generate key knowledge to improve selection of crops with highly efficient micronutrient acquisition traits to alleviate micronutrient malnutrition of people world-wide.
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.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
1180 Wien
Austria