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Oat CHRomosome Evolution and drivers enabling widespread terminal intergenomic translocations in polyploid species

Descrizione del progetto

Indagine sull’evoluzione della poliploidia nell’avena

La poliploidia nelle colture è associata a una maggiore resistenza, in quanto, grazie a essa, spesso le piante si adattano a una gamma più ampia di habitat e riescono a sopravvivere in climi instabili meglio dei loro progenitori diploidi. Gli scienziati del progetto OCHRE, finanziato dall’UE, sono interessati a scoprire il ruolo delle traslocazioni cromosomiche intergenomiche nell’evoluzione delle specie poliploidi di avena. L’ipotesi di lavoro è che le traslocazioni tra i genomi dell’avena siano correlate all’attività degli elementi trasponibili nonché alle variazioni della metilazione del DNA e alle modifiche degli istoni. Il progetto OCHRE seguirà un’analisi citogenetica, bioinformatica ed epigenetica del genoma dell’avena per svelare i potenziali meccanismi coinvolti nelle traslocazioni intergenomiche.

Obiettivo

Comparative genetic analysis of grasses, one of the most widely distributed plant families and including the three most important human foods, has demonstrated that different groups differ in the evolutionary presence of intergenomic chromosome translocations in polyploid species, including the important crops. The overall goal of our research group is to define the nature and mechanism of terminal intergenomic translocations in oats (Avena) where these are frequent, allowing us to model their contribution to cereal genome evolution. We hypothesize that terminal translocations between oat genomes are related to transposable element activity, a decrease in DNA methylation, and histone modifications that are differential between the genomes. We propose a focused series of complementary molecular cytogenetic, bioinformatic, and epigenetic studies on oat and wheat genomes to characterize this physical genome rearrangement process. A comprehensive model illustrating the potential mechanisms involved in terminal intergenomic translocations will be elucidated by the simultaneous hybridization with the use of genome-specific probes and retrotransposon sequences, and immunostaining of histones and 5-methylcytosine in mitotic cells. The research will reveal why genomes of oats show frequent intergenomic translocations, playing a significant role in their evolution, in contrast to wheats where the translocations are rare. The fundamental research has implications for breeding oats to exploit biodiversity through introgression from wild species, and perhaps enabling additional introgressions in wheat breeding.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018

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Coordinatore

UNIVERSITY OF LEICESTER
Contributo netto dell'UE
€ 212 933,76
Indirizzo
UNIVERSITY ROAD
LE1 7RH Leicester
Regno Unito
Regione
East Midlands (England) Leicestershire, Rutland and Northamptonshire Leicester
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 212 933,76