Projektbeschreibung
Duftende Warnsignale – wie Pflanzen und Insekten Botschaften empfangen
Wenn Insekten eine Pflanze angreifen, kommt es zu erheblichen Veränderungen der von der Pflanze abgegebenen flüchtigen Blattduftstoffe, die sich sowohl auf das Insektenverhalten als auch auf den pflanzlichen Stoffwechsel auswirken. Welcher Mechanismus dafür verantwortlich ist, dass Pflanzen diese Duftstoffe wahrnehmen und darauf reagieren, ist jedoch noch ungeklärt. Das EU-finanzierte Projekt VOLARE wird Erkenntnisse über den Wahrnehmungsmechanismus von wichtigen flüchtigen Pflanzensignalen sowie ihre Beteiligung an der Ökophysiologie von Pflanzen und Insekten liefern. Dabei stützt sich das Projekt auf seine bisherige Forschung zu grünen Blattduftstoffen, durch die eine neue Enzymklasse identifiziert wurde. Diese Enzymklasse beeinflusst ökologische Wechselwirkungen, indem sie die Duftfahne, welche die Pflanze umgibt, verändert. Diese Veränderungen haben prägnante Auswirkungen auf das Insektenverhalten und den Pflanzenstoffwechsel. VOLARE wird an die bisherigen Forschungsergebnisse anknüpfen und erklären, wie Pflanzen und Insekten E-2-Hexenal und Hexenylacetate wahrnehmen.
Ziel
Plant leaves can emit large amounts of volatiles into the air. When attacked by insects, the composition of these blends changes markedly. It is well known that these changes affect not only the behavior of insects interacting with the plant but also the metabolism of the plant itself as well as its nearby competitors. However, how plants perceive these volatiles and generate a functional response is not known.
My research activities have been dedicated to a group of plant volatiles emitted the earliest upon herbivory, the so-called green leaf volatiles (GLVs). I discovered a class of enzymes, present in plants and insects, that profoundly affect ecological interactions by converting the highly abundant GLV Z-3-hexenal into E-2-hexenal (Science 2010, eLife 2013, Frontiers in Plant Science 2017). These two compounds, as well as their derivatives, among which Z-3- and E-2-hexenyl acetate, have distinct effects on the behavior of herbivorous and predacious insects as well as on the metabolism of plants.
Here I propose to take my program to the next level by elucidating how plants and insects perceive E-2-hexenal and hexenyl acetates. First I will use a classical mutagenesis screen and a cutting-edge technique called chemical yeast 3-hybrid (Y3H) to identify plant proteins involved in signal processing and especially perception of volatiles. With the newly identified genes in hand I will create non-responsive mutant plants to investigate the role of these key volatiles in the plant's self-recognition and its interactions with herbivorous insects and pathogens. Simultaneously, I will use Y3H to also identify insect proteins that directly interact with either E-2-hexenal or E-2-hexenyl acetate and I will create non-responsive insects using CRISPR-Cas9 and assess how this affects their behavior. This interdisciplinary research project will uncover the perception mechanism of key plant volatile signals and the roles these play in the (eco)physiology of plants and insects.
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.
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.
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiochemieBiomoleküleProteine
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenZoologieInsektenkunde
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-STG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
1012WX Amsterdam
Niederlande