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Investigating the transcriptional regulation of auxin biosynthesis in Arabidopsis embryo

Projektbeschreibung

Ergründung der Mechanismen für gesunde Pflanzenembryos trotz Hitze

Auxin ist ein Pflanzenwachstumshormon, das mehrere Aufgaben beim Pflanzenwachstum und bei der Pflanzenentwicklung übernimmt, darunter die embryonale Achsenbildung, Vaskularisierung und Zelldehnung. Die embryonale Auxin-Biosynthese wird anscheinend sowohl auf räumlicher als auch auf zeitlicher Ebene gesteuert, was die Präsenz regulatorischer Netzwerke nahelegt. Da Auxin auch als Integrator von Umwelteinflüssen fungiert, scheint dieser Vorgang auch von erhöhten Temperaturen gestört zu werden, die zu einer beeinträchtigten Samenbildung führen. Angesichts der globalen Erwärmungstrends und den zunehmenden Schwierigkeiten des Agrarsektors, dem steigenden Lebensmittelbedarf nachzukommen, untersucht das EU-finanzierte Projekt ITRABAE die Mechanismen der raumzeitlichen Regulierung von Auxin-Genen während der embryonalen Entwicklung und die Auswirkungen von Hitzestress. Ein tiefgreifenderes Verständnis dieser Mechanismen könnte blühende Pflanzen dabei unterstützten, trotz steigender globaler Temperaturen gesunde Samen zu produzieren.

Ziel

Survival of flowering plants is determined by the proper production of seed, whose shape and size are defined by the development of an embryo. Such mature embryo mimics the body pattern of the new plant that will develop after germination. Auxin is a key regulator of various aspects of plant development, including embryo morphogenesis. Cellular auxin gradients, maintained by auxin production along with signalling and transport, are essential for proper embryo development. The embryonic local auxin biosynthesis appears spatiotemporally controlled, necessitating the presence of regulatory networks. Also, it became evident that auxin plays a critical role as an integrator of environmental cues, notably high temperatures, known to impair seed production. Thus, I aim at deciphering the molecular and genetic mechanisms behind the spatiotemporal regulation of auxin biosynthetic genes during embryo development, and how this regulatory network is impacted by heat stress. In the proposed work, I will functionally dissect the contribution of AGL transcription factors, identified in a yeast one-hybrid screen as binding to auxin biosynthetic promoters, to the direct regulation of auxin biosynthetic pathways using multidisciplinary approaches such as genetics, metabolomics, and molecular biology. Further, I will investigate whether high temperatures impact this regulation, notably at epigenetic levels. Overall, the proposed work would serve as an excellent foundation to dissect the mechanisms responsible for local auxin biosynthesis during embryo development, which would pave the way to devise strategies for mitigating the effects of climate warming on seed and plant morphogenesis.

Wissenschaftliches Gebiet

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.

Koordinator

Masarykova univerzita
Netto-EU-Beitrag
€ 144 980,64
Adresse
Zerotinovo namesti 9
601 77 Brno
Tschechien

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Region
Česko Jihovýchod Jihomoravský kraj
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 144 980,64