Zaadslaamantie in grassen: transcriptomics en genetische interactie in kaart brengen

Het ontkiemen van zaden initieert de levenscyclus van de plant. In het wild moet dit worden afgestemd op optimale omgevingsomstandigheden. Op het veld mag dit niet vroegtijdig gebeuren terwijl het nog aan de plant is bevestigd, maar gelijkmatig na het zaaien. De kieming wordt gereguleerd door een adaptief uitstelproces genaamd zaadslamantie. In gewassen is een ideaal slaappatroon sterke slaapstand, die snel verloren gaat na de oogst. Hoewel we weten dat een geconserveerd kernmechanisme slaapstand beheerst, waarbij de hormonale balans tussen abscisinezuur en gibberellinezuur betrokken is, zijn de stroomopwaarts gelegen paden en de moleculaire mechanismen die spelen niet goed begrepen. Toch is de genetische regulatie van de dormantie van zaad in gematigd gras zeer relevant omdat ze de gematigde graangewassen omvatten. Deze gewassen verloren meestal slaperigheid door domesticatie. Wanneer ontkieming plaatsvindt op de moederplant, wordt dit pre-oogst kiemen genoemd en dit beïnvloedt aanzienlijk de kwaliteit van het resulterende meel. Deze kwaliteit wordt gekwantificeerd aan de hand van het Hagberg dalende aantal in broodtarwe. Gewassen zoals tarwe en gerst zijn niet eenvoudig te gebruiken in genetische studies vanwege de complexiteit van hun genomen. Daarom stellen we voor om de genetica van zaaddormantie te bestuderen in het gematigde modelgras Brachypodium waarvoor toegangen sterke dormantie en sterke variatie in dormantie vertonen. Specifiek stellen we voor dat de promovendus (1) het transcriptoom karakteriseert terwijl de slaapstand wordt vastgesteld of vrijgegeven, (2) bekende genen ordent in paden door middel van CRISPR genetische interactie mapping. Deze benaderingen zullen basiskennis verschaffen over de dormantie van zaad in gematigd gras en leiden tot beheersing van deze eigenschap in graangewassen.