Descrizione del progetto
Quando si tratta di colture di grano, più si è meglio è
Le cellule somatiche umane sono diploidi, il che significa che dispongono di cromosomi accoppiati, uno per ogni genitore. Più del 50 % di tutte le piante è costituito da poliploidi, incluso il grano. Nella poliploidia, le cellule hanno copie multiple di insiemi di cromosomi identici o simili. Ciò significa che molti geni sono presenti sotto forma di due o tre copie omologhe con funzioni sovrapposte, il che rende difficile l’ingegneria genetica per l’intensificazione delle colture. Il progetto dcPolyWheat, finanziato dall’UE, sta utilizzando tecniche genomiche allo stato dell’arte per caratterizzare il genoma del grano e applicare l’editing genomico mirato per controllarne la variazione fenotipica in modo da aumentare la produttività. Il successo non solo migliorerà la nostra capacità di produrre più grano per una popolazione globale in crescita, ma dovrebbe anche aprire la strada a una capacità simile per altre colture poliploidi.
Obiettivo
Urgent action is needed to sustainably intensify global crop production using science-based solutions. Across crops, selection for mutations in cis-regulatory regions of transcription factors has been at the centre of the domestication and breeding process to improve productivity traits. Further efforts to advance towards this goal, however, are hampered in the young polyploid genome of wheat as many genes are present as two or three homoeologous copies with overlapping functions. As a result, recessive variation at single loci is often masked by redundancy with homoeologous copies. This understanding, together with the recent breakthroughs in wheat genomics and gene editing approaches, allow us to now propose an innovative strategy to overcome the perennial problem of functional redundancy in polyploid wheat.
The aim of this proposal is to use state-of-the-art genomics to produce a novel framework that defines the cis-regulatory landscape of the polyploid wheat genome. I hypothesise that targeting mutations to cis-regulatory regions of transcription factors will result in dominant alleles within the polyploid context. Through genome editing approaches, I will engineer novel dominant alleles that should result in an unprecedented step change in wheat phenotypic variation, with the potential to improve productivity traits. I will benchmark this novel phenotypic variation with that achieved through recessive loss-of-function mutants in the same transcription factors and their putative downstream genes.
Upon completion, I will deliver publicly-accessible germplasm with unique and novel variation that will enhance wheat productivity traits beyond what is traditionally possible. This project paves the way to apply similar approaches to other polyploid crops and will demonstrate the transformational impact of innovative genetic solutions towards addressing food security.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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NR4 7UH Norwich
Regno Unito