Abstract
De hoofdfunctie van wortels is het exploreren van de bodem op zoek naar nuttige bestanddelen. Wortelharen, buisvormige uitstulpingen van de buitenste cellaag van de wortel, vertegenwoordigen 70% van de worteloppervlakte en zijn de voornaamste plaats van water- en nutrient-opname. Mutanten met kortere wortelharen vertonen een verlaagde overleving wanneer ze opgegroeid worden op specifieke bodems. Het is dus belangrijk om te begrijpen hoe factoren zoals het plantenhormoon auxine wortelhaar-ontwikkeling controleren om later landbouw te optimaliseren op het gebied van water- en meststof-gebruik. De data zijn momenteel onsamenhangend en een duidelijk en geïntegreerd inzicht in de controlemechanismen ontbreekt volledig.
We zullen de modelplant Arabidopsis gebruiken en onze recent gepubliceerde mutant met kortere wortelharen. De expressie van het gen dat gemuteerd is, ERULUS, wordt gecontroleerd door auxine en codeert normaal gezien voor een kinase, een eiwit dat de activiteit van zijn doelwitten reguleert via fosforylatie. Wijzigingen in de activiteit van specifieke celwandenzymen, die pectines modificeren, veroorzaken de sterk verstoorde wortelhaar-groei in de mutant.
Ons doel met dit project is de signaaltransductieweg op te helderen die start bij auxine, via ERULUS en controle van celwandmetabolisme verloopt en uiteindelijk resulteert in gecontroleerde wortelhaar-ontwikkeling. We identificeerden hiervoor 3 objectieven die zich allen concentreren op verschillende niveaus:
i) Ontrafeling van de controle van ERULUS expressie door auxine
ii) Karakterisatie van ERULUS-protein functionaliteit
iii) Opheldering van de ERULUS-gemedieerde controle van wortelhaar-groei via specifieke celwandenzymen
De data die vergaard worden bij het ophelderen van de verschillende werkpakketten zullen ons toestaan om de verschillende pathways voor en na het geïdentificeerd kinase ERULUS te integreren, alsook een heldere kijk te krijgen over auxine-regulatie doorheen het netwerk dat wortelhaar-groei reguleert.
Onderzoeker(s)
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)