Role rostlinného hormonu cytokininu v tvorbě sekundárních metabolitů a formování komunikace mezi rostlinou a mikroorganismy
Cíle projektu
1) Vliv modulace hladiny cytokininů na interakci A. thaliana s bakteriemi podporujícími růst. Pomocí transgenních linií a farmakologických přístupů umožňujících modulaci endogenní hladiny cytokininů budeme pozorovat efekt změny v homeostázi cytokininů na navození interakce mezi rostlinou a bakteriemi (např. Pseudomonas fluorescens nebo syntetická společenství). Změny budou sledovány na úrovni fyziologických parametrů, produkce sekundárních metabolitů a rostlinného lipidomu a proteomu včetně případných posttranslačních modifikací proteinů (např. fosforylace a modifikace histonů). 2) Vliv modulace hladiny cytokininů na interakci A. thaliana s patogenními bakteriemi. Navážeme na experimenty uvedené v předchozím bodě a doplníme je o interakce s patogenními bakteriemi (např. Burkholderia glumae). Výsledky fyziologických a molekulárních analýz z obou studií následně porovnáme a vyhodnotíme roli cytokininů. 3) Genetická analýza role signální dráhy cytokininů v biotických interakcích. Navážeme na získané výsledky a s využitím vybraných mutantů pokrývajících mutace v receptorech cytokininů a všech komponent jejich signální dráhy identifikujeme geny, které jsou klíčové pro komunikaci rostlin s mikroorganismy a vytvoření interakcí. Pomocí molekulárních analýz se budeme snažit odhalit efekt mutací na pozorované interakce. 4) Validace funkční významnosti identifikovaných proteinů. Funkci vybraných kandidátních proteinů (získaných v rámci prvních tří cílů) ověříme pomocí analýzy dostupných mutant v genech, které je kódují, a budeme rovněž sledovat jejich orthology v kulturních plodinách. Jejich role bude ověřena na základě schopnosti odpovídajících mutantních rostlin navázat prospěšný vztah nebo odolávat infekčnímu tlaku. Interakce bude sledována na úrovni fyziologické analýzy případně sledováním markerů biotického stresu.
Klíčová slova
cytokininsecondary metabolitesplant-microbe communicationArabidopsis thalianaPseudomonas fluorescensBurkholderia glumae
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
Podpora mobility výzkumných pracovníků a pracovnic v rámci mezinárodní spolupráce ve VaVaI
Veřejná soutěž
—
Hlavní účastníci
Mendelova univerzita v Brně / Agronomická fakulta
Druh soutěže
M2 - Mezinárodní spolupráce
Číslo smlouvy
MSMT-19178/2022-38
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Plant hormone cytokinin and its role in the production of secondary metabolites and establishing plant-microbe communication
Anotace anglicky
1) Impact of cytokinin level modulation on the interaction of A. thaliana with growth-promoting bacteria. We will use transgenic A. thaliana lines and pharmacological approaches to modulate endogenous cytokinin levels, and we will monitor the effect of a change in cytokinin homeostasis on the induction of two-way plant-bacteria interactions (e.g., Pseudomonas fluorescens or synthetic communities). Changes will be observed at the level of physiological parameters, production of secondary metabolites, and plant lipidome and proteome, including post-translational modifications of proteins (e.g., phosphorylation and modifications of histones). 2) Impact of cytokinin level modulation on the interaction of A. thaliana with pathogenic bacteria. We will build on the first set of experiments and extend the two-way interaction analyses to pathogenic bacteria (e.g., Burkholderia glumae). We will compare the results of physiological and molecular analyses from both studies and evaluate the role of cytokinins. 3) Genetic analysis of the role of the cytokinin signalling pathway in biotic interactions. Based on the obtained results, we will employ selected mutant plants covering mutations in cytokinin receptors and all steps of the signalling cascade and identify genes that are key for plant communication with microorganisms and the creation of interactions. Using molecular analyses, we will try to reveal the effect of mutations on the observed interactions. 4) Functional validation of identified proteins. We will verify the function of selected candidate proteins (obtained under the first three aims) by analysing the available mutants in the corresponding genes, and we will also monitor their orthologs in crops. Their role will be verified based on the ability of the corresponding mutant plants to establish a beneficial relationship or resist infectious pressure. The interaction will be monitored using physiological analysis or by monitoring molecular biotic stress markers.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10611 - Plant sciences, botany
OECD FORD - vedlejší obor
10608 - Biochemistry and molecular biology
OECD FORD - další vedlejší obor
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)CE - Biochemie
EB - Genetika a molekulární biologie
EF - Botanika
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2023
Ukončení řešení
31. 12. 2024
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
8. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP24-MSM-8J-R
Datum dodání záznamu
19. 2. 2024
Finance
Celkové uznané náklady
380 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
380 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
380 tis. Kč
Statní podpora
380 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
OECD FORD
Plant sciences, botany
Doba řešení
01. 01. 2023 - 31. 12. 2024