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INTERACTIONS OF ROOT PHENOTYPES AND ROOT MICROBIOME IN MAIZE UNDER NITROGEN LIMITING CONDITIONS

Descripción del proyecto

Influencia de los microbiomas de la raíz sobre la disponibilidad ultra baja de nitrógeno

Los estudios sobre el microbioma de las plantas han mostrado que las comunidades microbianas asociadas a la raíz de las plantas agrícolas se ven afectadas por los lugares de plantación, la compartimentación de la raíz/suelo, la gestión agrícola y los regímenes de fertilización. Sin embargo, los científicos todavía tienen que investigar el fenotipo de la raíz como una posible fuente de variación del microbioma asociado a la planta, y vincular esta información con la eficacia de la absorción de nutrientes. El proyecto financiado con fondos europeos ROOTPHENOBIOME tiene por objeto evaluar la influencia de los fenotipos de la raíz del maíz sobre el microbioma asociado a esta, así como el efecto combinado de los fenotipos y el microbioma de la raíz sobre la eficacia en la captación del nitrógeno de los fertilizantes en condiciones de disponibilidad ultra baja de nitrógeno. Los investigadores lograrán esto combinando técnicas de última generación de fenotipado, evaluación genética molecular profunda del microbioma y trazado de isótopos estables 15N. El proyecto ayudará a reducir la dependencia de los productos agroquímicos en el marco de la agricultura sostenible.

Objetivo

Plant-associated microorganisms influence plant growth by means of the transformation of nutrients in the root-soil interphase. Nitrogen fertilization is a primary economic and environmental component of intensive maize production. Root phenotypes show a remarkable yet scarcely explored diversity at the architectural and anatomical levels of organization. Such natural variation in root phenotypes has been hypothesized to be related to adaptation under edaphic nutrient stress. The rhizosphere and rhizoplane microenvironments are microbial hotspots that may be influenced by the root phenotype. Contrasting phenotypes may have differences in root exudate localization and oxygen availability, two factors that have important effects on the composition and function of rhizosphere bacteria. In the context of the plant microbiome, previous studies have found effects of planting site, soil properties, compartmentalization (bulk soil, rhizosphere, rhizoplane, endosphere), agricultural management, and fertilization regimes on root-associated microbial communities of agriculturally relevant plants. However, the root phenotype has yet not been evaluated as possible source of variation for the plant-associated microbiome and to link this information with nutrient uptake efficiency. This proposal aims at filling this gap by combining state-of-art root phenotyping, deep molecular genetic assessment of the microbiome, and 15N stable isotope tracing to assess the influence of maize root phenotypes on the root-associated microbiome and its combined effect on fertilizer nitrogen uptake efficiency under low nitrogen availability. Such information will be useful to inform future plant breeding programs targeting root phenes and microbiomes and reduce the reliance on agrochemicals in the context of sustainable agriculture.

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Coordinador

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Aportación neta de la UEn
€ 203 149,44
Dirección
Raemistrasse 101
8092 Zuerich
Suiza

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Región
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Otras fuentes de financiación
€ 0,00