Optimalisatie van stikstof gebruikseffiency in planten door middel van de TOR/SnRK1 signalisatie

Stikstof (N) is een van de belangrijkste nutrienten voor planten. De gebruiksefficiency van Stikstof (NUE), gedefinieerd als de graanopbrengst per aandeel N aanwezig in de bodem, is een limiterende factor voor de opbrengst van gewassen. Het Target of Rapamycin (TOR) kinase is een geconserveerde groeiregulator. Meerdere signalen, zoals beschikbaarheid van nutrienten en interne metabolische status, reguleren het kinase. Een belangrijke antagonist van TOR is het stress-gereguleerde SnRK1 kinase. Men vermoedt een link tussen TOR en Stikstofstarvatie, zoals al eerder aangetoond werd in gist en dieren. Wij willen de wederzijdse regulatie tussen TOR en SnRK1 onderzoeken en de kennis gebruiken om de NUE te verbeteren in mais. Een opstelling die de forforylatiestatus weergeeft van een target van TOR, ATG13, wordt gebruikt als indicatie voor TOR activiteit. Quantitatieve fosfoproteomics, een techniek die verschillende in fosfostatus detecteert, zal worden gebruikt op celculturen, in aan-en afwezigheid van TOR inhibitoren, om targets van TOR, gelinkt aan de N pathway, te vinden. Ook de upstream pathway zal worden onderzocht door middel van verschillende technieken. Validatie zal gebeuren in vitro en in vivo door constructie van mutanten en overexpressoren voor de interessantste genen. We streven ernaar fenotypes te vinden met een verbeterde NUE, deze geven een goede opbrengst, ook bij lage N concentraties.