Genetische Basis und adaptive Entwicklung der Wirts-Mikrobiom-Assoziation in Mais

Description: Das wirtsassoziierten Mikrobiom ist von überragender Bedeutung für die Gesundheit und Fitness von Pflanzen. Auf Pflanze Mikrobiom Interkationen basierende Innovationen bieten eine neue Strategie für eine nachhaltige Landwirtschaft. Nützliche Assoziationen zwischen dem Bodenmikrobiom und dem pflanzlichen Wurzelsystem führt zur Rekrutierung und Aktivierung von Mikroorganismen, die einen großen Nutzen für die Verbesserung der Pflanzenproduktivität und der Ökosystemfunktion bringen. Das übergeordnete Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, ein mechanistisches Verständnis der Koadaptation der Wirtswurzeln mit ihrem Rhizosphären-Mikrobiom und der genetischen Basis von vorteilhaften Wurzel-Mikroben-Assoziationen zu erhalten, die zur verbesserten Maisleistung beitragen. Wir werden den koadaptiven Vorteil der Wirtsassoziation mit dem Rhizosphären-Mikrobiom untersuchen und herausfinden, wie verschiedene Umweltfaktoren den Aufbau und die Differenzierung des Rhizosphären-Mikrobioms während der Maisdomestikation vorantrieben (Arbeitspaket 1). Als Zweites wollen wir die genetischen Grundlagen der kausalen Beziehungen zwischen dem Rhizosphärenmikrobiom, der genetischen Variation des Wirts und der Wirtsgenregulation verdeutlichen, die vorteilhafte wurzelassoziierte Merkmale und die Maisleistung beeinflussen (Arbeitspaket 2). Gegen Ende des Projekts werden wir repräsentative Schlüsselgene und Schlüsselmikroben mittels reverser Genetik und synthetischer Gemeinschaften funktional validieren. Diese Ergebnisse werden den Weg für eine verbesserte Pflanzenzüchtung und den Einsatz mikrobieller Ressourcen ebnen, um die zukünftige Nahrungsmittelproduktion und eine effiziente Ressourcennutzung in der Landwirtschaft zu sichern.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Mais ? Mikroökologie ? Pflanzengenetik ? Phytopathologie ? Mikrobielle Ressourcen ? Nahrungsproduktion ? Pflanzenzüchtung ? Mikroorganismen ? Pflanze ? Nachhaltige Landwirtschaft ? Landwirtschaft ? Ökologischer Faktor ? Ressourceneffizienz ? Ökosystemfunktion ? Angewandte Mikrobiologie ? Applied Microbiology ? Chemical Ecology ? Genetik der Pflanzen ? Genomik der Pflanzen ? Microbiomes of Plant Systems ? Mikrobiome pflanzlicher Systeme ? Organismic Interactions ? Organismische Interaktionen ? Plant Genomics ? chemische Ökologie ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Chongqing University, School of Resource and Safety Engineering (Mitwirkung)
• Technische Universität München (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2022-01-01 - 2025-12-04

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Genetic Basis and Adaptive Trajectory of Host-Microbiome Association in Maize
  Description: The host-associated microbiome is of overwhelming importance for the health and fitness of plants. Plant microbiome interaction-based innovations offer a new strategy for sustainable agriculture. Beneficial associations between the soil microbiome and the plant root system results in the recruitments and activation of microorganisms with broad benefits for enhancing crop productivity and ecosystem functioning. The overall goal of the proposed project is to obtain a mechanistic understanding of the co-adaptation of the host root and the rhizosphere microbiome as well as the genetic basis of beneficial root-microbe associations that contribute to improved maize performance. We will explore the co-adaptive advantage of host association with the rhizosphere microbiome and identify how distinct environmental factors drove the assemblage and differentiation of the rhizosphere microbiome during maize domestication (work package 1). Second, we aim to elucidate the genetic basis of causal relationships between the rhizosphere microbiome, host genetic variation, and host gene regulation influencing favorable root-associated traits and maize performance (work package 2). To the end of the project, we will functionally validate representative key genes and keystone microbes via reverse genetics and synthetic communities. These results will pave the way for improved crop breeding and the application of microbial resources to secure future food production and efficient resource usage in agriculture. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140280

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/514003603 (Webseite)

Status

Aktiv

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