Een mobiele groeibevorderende molecule: zijn aard, regulatie en toepassingen

Klimaatverandering en populatiegroei hebben een grote impact op landbouwopbrengst. Om deze opbrengst te verhogen zonder ecosystemen te beïnvloeden, is een duurzame benadering nodig door een beter begrip krijgen van de processen die plantengroei drijven. Recent werd aangetoond dat ectopische expressie van het maïs cytochroom P450 PLASTOCHRON1 (PLA1) biomassa en zaad opbrengst verhoogt met meer dan 10%. PLA1 produceert een nog onbekend molecule die groei bevordert op een niet-cel-autonome manier. De opbrengst werd enkel verhoogd met milde aanpassingen aan het zeer specifieke expressie patroon van PLA1, wat een sterke regulatie suggereert. Daarom is het doel van dit project om de reactie te analyseren die gekatalyseerd wordt door PLA1om meer inzicht te krijgen in zijn regulatie. Een untargeted metabolomics analyse zal worden uitgevoerd op verschillende tijdstippen na PLA1 inductie om product-substraat koppels te identificeren. Het geïdentificeerd product zal gevalideerd worden in gist feeding assays en door pla1 mutant complementatie. Door middel van proximity labelling zullen proteïnen die interageren met PLA1 geïdentificeerd worden en transcriptionele controle van PLA1 zal onderzocht worden door mutiplex CRISPR op verschillende regulatorische elementen te richten. Omdat PLA1 lid is van een geconserveerde familie waarbij de groeibevorderende effecten werden aangetoond in dicotyle en monocotyle gewassen, zullen de resultaten van dit project breed toepasbaar zijn in landbouw.