Light-induced protection mechanisms based on low-molecular-weight metabolites and their role in plant cross-tolerance to high temperature and drought
Project goals
Climate change brings an increased frequency of drought and heatwave episodes, causing oxidative and osmotic injury in plants. An effective mechanism of induced tolerance is essential for plant survival. We have recently shown a key role of low-molecular-weight protective compounds (LMWPCs), but the role of individual LMWPCs in induced tolerance, cross-tolerance and plant systemic response is unclear. Using appropriate mutants of A. thaliana and barley genotypes, we will focus on a comprehensive understanding of the importance of LMWPCs in induced and cross-tolerance: from the signalling role of light spectral composition, through the dynamics of induction/degradation of phenolic compounds, other antioxidants and osmoprotectants, up to the importance of acclimation on an organ/whole-plant level. Metabolomics approaches, gene expression analysis, biochemical/biophysical methods for detection of damage and efficiency of protective mechanisms, and morphological, anatomical and histochemical analyses will be used for this purpose.
Keywords
plant cross-toleranceoxidative stressdroughthigh temperaturesphenolic compoundsantioxidantsosmoprotectantslight spectral compositionphotoreceptorsmorphological acclimationleaf anatomyphotosynthesisHordeum vulgareArabidopsis thaliana
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202100005
Main participants
Ostravská univerzita / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-18532S
Alternative language
Project name in Czech
Světlem-indukované ochranné mechanismy zprostředkované nízko-molekulárními metabolity a jejich úloha v odolnosti rostlin vůči vysokým teplotám a suchu
Annotation in Czech
Klimatická změna přináší zvýšenou frekvenci episod sucha a veder způsobujících oxidativní a osmotické poškození rostlin. Pro přežití rostlin je zásadní efektivní mechanismus indukované tolerance. Nedávno jsme prokázali, že klíčovou úlohu hrají nízkomolekulární ochranné látky (LMWPCs), avšak úloha jednotlivých LMWPCs v indukované toleranci, křížové toleranci a systémové odezvě rostlin je nejasná. S využitím vhodných mutantů A. thaliana a genotypů ječmene se proto zaměříme na komplexní pochopení významu LMWPCs v indukované a křížové toleranci: od signální úlohy spektrálního složení světla, přes dynamiku indukce/degradace fenolických látek, dalších antioxidantů a osmoticky aktivních látek, až po význam aklimace na úrovni rostlinných orgánů a celých rostlin. K tomuto účelu budou využity metabolomické přístupy, analýza exprese genů, biochemické/biofyzikální metody detekce poškození a účinnosti ochranných mechanismů, a řada morfologických, anatomických a histochemických analýz.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
12,976 thou. CZK
Public financial support
12,976 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
12 976 CZK thou.
Public support
12 976 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Plant sciences, botany
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023