Objectif
- The overall goal of this project is to study the utilisation of different Fe siderophores and phytosiderophores by higher plants in short- and long-term experiments with particular consideration of the rhizosphere and root apoplasmic space.
- Hydroxamate siderophores are the most abundant siderophores in calcareous soils under agricultural cultivation. Beside an easily water extractable pool of siderophores firmly bound siderophores to the soil matrix can be determined. Hydroxamates of both pools are enriched in the rhizosphere compared with the bulk soil. A slow transformation between both pools can be detected.
- By short term uptake studies it could be shown that the microbial siderophore rhizoferrin can be easily used by dicots (strategy I plants) and by grasses (strategy II plants). Dicots utilise Fe rhizoferrin via the Fe deficiency-induced reductase system and grasses via the phytosiderophore system.
- The mechanism of utilisation involves the process of an exchange chelation between Fe rhizoferrin and phytosiderophores as shown by in-vitro and in-vivo experiments. Studies on the kinetics have shown a reaction time of t1/2 = 0.5 h. The presence of isolated cell walls (root apoplast) had no further stimulating effect.
- It could be demonstrated that in grasses plant-borne phytosiderophores can efficiently utilise apoplasmic bound Fe and also Fe in the root-soil interface (rhizosphere) of a calcareous soil.
- Maize and barley have the same rate of synthesis of phylosiderophores. However, in contrast to barley, maize and also sorghum do not store phytosiderophores in roots for the short-term release during a few hours once per day, but release phytosiderophore continuously at a constant rate over the whole day. Obviously, maize and sorghum do not have the typical vesicles as found in barley. Beside the maize mutant ys1/ys1 that is defect in the specific Fe phytosiderophore transporter, we have characterised another maize mutant ys3/ys3. This mutant is defect in the secretion mechanism for phytosiderophores.
- A transport of Fe through mycorrhiza hyphae into roots could be proofed by use of special techniques with separated hyphae compartments.
In conclusion, the results so far indicate that siderophores contribute decisively to Fe nutrition of crop plants in agricultural soils. However, the Fe siderophores will be not utilised directly via a specific transport system in the plasma membrane of root cells but by indirect mechanisms such as exchange chelation or reductive chelate splitting.
The following studies have been performed within the joint project :
- Extraction, characterisation and quantification of microbial siderophores in different calcareous soils;
- Uptake of different Fe siderophores and Fe phytosiderophores by dicot plants and grasses in short term experiments;
- Utilisation of Fe siderophores by graminaceous plant roots after exchange chelation with plant-born phytosiderophores;
- Importance of the root apoplasm as transient iron storage for Fe acquisition in general and in particular for exchange chelation;
- Diurnal rhythm in biosynthesis and release of phytosiderophores in sorghum and different maize mutants in comparison with barley;
- Possible transport of Fe through mycorrhiza hyphae into higher plants.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Données non disponibles
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
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Coordinateur
70593 STUTTGART
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.