Opis projektu
Badanie wpływu genów na wzrost łodyg w celu poprawy wydajności upraw
Wysokość łodygi i struktura kwiatostanu stanowią kluczowe czynniki wpływające na plony. Aby opracować bardziej precyzyjne narzędzia genetyczne pozwalające na zwiększanie wydajności i produktywności roślin poprzez zmianę ich wysokości i kształtu, musimy pogłębić naszą wiedzę na temat wpływu genów na wzrost łodyg. Zwiększanie wydajności plonów odbywa się między innymi poprzez wprowadzanie mutacji ograniczających wzrost łodyg, jednak często towarzyszą im niepożądane skutki uboczne. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SOS-CROPS zamierza rzucić nowe światło na to, w jaki sposób gen homeotyczny (ATH1) rzodkiewnika pospolitego wpływa na rozwój łodygi, a następnie wykorzystać tę wiedzę do opracowania nowych metod modyfikacji wysokości roślin w sposób pozwalający na uniknięcie większości niepożądanych skutków ubocznych.
Cel
Crop yield depends in a large part on stem height and inflorescence structure. Mutations that reduce stem growth have been used widely to improve crop yields but also have undesired side effects, for example during seed formation. In spite of its importance, stem development is poorly understood. Fundamental knowledge of how genes control stem growth is required to develop more precise genetic tools to increase plant productivity by modifying plant height and shape.
The ARABIDOPSIS THALIANA HOMEOBOX1 (ATH1) gene inhibits stem development but is rapidly downregulated prior to the floral transition to allow elongation of the inflorescence stem. Data from the host lab indicate that ATH1 integrates two of the key hormonal signals that control stem growth: gibberellin (GA) and brassinosteroid (BR). My objectives are to reveal the mode of action of ATH1 and use this knowledge to develop new ways of modifying plant height with fewer undesired side-effects. I will reveal how ATH1 influences GA and BR signalling, understand molecular mechanisms of ATH1 action and identify cis-regulatory mutations that result in dwarf plants due to persistent ATH1 expression after flowering. Such mutations would be particularly useful for two reasons: first, regulatory mutations have been selected repeatedly in evolution and crop improvement because they allow subtle changes in gene expression, with fewer pleiotropic effects. Second, this type of mutation would be expected to be dominant and especially useful in polyploid crops.
In addition to addressing a fundamental problem with practical use, this work will give me cutting edge training in plant developmental genetics and quantitative phenotyping at cellular and macroscopic levels. At the same time, the project will benefit from my knowledge of plant hormonal signalling and extensive experience in genome editing. More broadly, the work will provide me with a valuable network on international contacts and skills for my future career.
Dziedzina nauki
- medical and health sciencesmedical biotechnologygenetic engineeringgene therapy
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economicsproductivity
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsmutation
- agricultural sciencesagriculture, forestry, and fisheriesagriculture
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordynator
NR4 7UH Norwich
Zjednoczone Królestwo