Description du projet
Comprendre le rôle des phytosidérophores dans l’amélioration des récoltes
Comprendre comment les plantes réagissent face à un manque de micronutriments et quels processus biogéochimiques influencent la rhizosphère est indispensable pour améliorer le rendement des cultures et la teneur des céréales en micronutriments. La nutrition ferrique des espèces de graminées dépend de la libération et de l’absorption de phytosidérophores, qui sont des substances organiques produites par les plantes dans les conditions de manque de fer, de zinc et de cuivre, afin de séquestrer le fer. Toutefois, le rôle des phytosidérophores dans les conditions d’insuffisance en métaux à l’état de traces et les interactions entre les réactions des plantes et les processus au niveau de la rhizosphère ne sont pas pleinement appréhendés. Le projet PhytoTrace, financé par l’UE, entend expliquer les mécanismes contrôlant le rôle des phytosidérophores dans l’acquisition des micronutriments de l’orge. Il combinera des méthodes innovantes d’échantillonnage de l’exsudation racinaire à base de terreau et des méthodes hydroponiques traditionnelles avec des techniques moléculaires végétales avancées pour étudier le système du phytosidérophore dans des conditions expérimentales variées.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
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