13 ERA-CAPS: Biosynthesis, transport and exudation of 1,4-benzoxazin-3-ones as determinants of plant biotic interactions

13 ERA-CAPS:1,4-苯并恶嗪-3-酮的生物合成、运输和渗出作为植物生物相互作用的决定因素

基本信息

  • 批准号:
    BB/L027925/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2014 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The establishment of a suitable biotic niche is essential for plant survival and agricultural productivity. One important mechanism by which plants shape their environment is the release of phytochemicals. Low molecular weight compounds in particular can initiate the interaction with beneficial microbes in the soil and ward off herbivores. However, the same signalling molecules may also be exploited by specialized pests and pathogens. A detailed understanding of their biosynthesis, transport and release will be essential to disentangle these seemingly contradicting effects and to harness the full potential of secondary metabolite exudation in sustainable cropping systems. Yet to date, no secondary metabolite exporters have been identified in crop model systems.Here we propose to unite the expertise of different research groups across Europe to study the molecular basis of 1,4-benzoxazin-3-one (BX) exudation in maize. Previous work by the consortium members has identified BXs as important resistance factors in maize and other grasses and has elucidated their biosynthesis in detail. We have also shown that BXs are the dominant secondary metabolites in maize root exudates and the leaf-apoplast and that they are important recruitment signals for beneficial microbes as well as for one of the most damaging pests of maize, the western corn rootworm Diabrotica virgifera. Given their obvious importance for crop productivity and their strong involvement in extracellular signalling, BXs are an ideal and relevant model to study the molecular ecology of secondary metabolite exudation.The overall aim of BENZEX is to create the most advanced molecular toolkit in extracellular plant-environment interactions to date. First, a comprehensive population of maize genotypes that are altered in BX biosynthesis will be established by interrupting or enhancing the expression of three important biosynthetic enzymes. Second targeted and untargeted reference methods to identify and quantify BX production, storage, exudation and transformation will be established using HPLC-MS and 13C-labelled BX precursors. Third, BX transporters will be identified by a combination of proteomics, quantitative PCR and phytochemically guided QTL-mapping. Fourth, the generated resources will be used to analyse the role of extracellular BXs in the interaction with the soil microbiome, plant growth promoting bacteria, arbuscular mycorrhizal fungi, root herbivores and leaf-feeding aphids. Taken together, our project will substantially increase knowledge about the biological relevance of secondary metabolite exudation. It will furthermore enhance the competitiveness of European molecular plant sciences by providing an array of new tools and resources, including transgenic plants and mutants, analytical methods as well as molecular and microbial markers for maize as an important agricultural model system.
建立合适的生物生态位对植物生存和农业生产力至关重要。植物塑造环境的一个重要机制是释放植物化学物质。尤其是低分子化合物可以启动与土壤中有益微生物的相互作用,并阻止食草动物。然而,同样的信号分子也可能被专门的害虫和病原体利用。对它们的生物合成、运输和释放的详细了解对于理清这些看似相互矛盾的影响和在可持续种植系统中充分利用次生代谢物渗出的潜力至关重要。然而,到目前为止,在作物模型系统中还没有发现次生代谢物输出物。在这里,我们建议联合欧洲不同研究小组的专业知识来研究玉米1,4-苯并恶嗪-3-酮(BX)分泌的分子基础。该联盟成员以前的工作已经确定BXS是玉米和其他牧草的重要抗性因子,并详细阐明了它们的生物合成。我们还表明,BXS是玉米根分泌物和叶质外体中的主要次生代谢物,它们是有益微生物以及玉米最具破坏性的害虫之一--玉米根结线虫的重要补充信号。鉴于它们对作物生产力的明显重要性以及它们对胞外信号的强烈参与,BXS是研究次生代谢物渗出的分子生态学的理想和相关的模型。BENZEX的总体目标是创建迄今为止最先进的细胞外植物-环境相互作用的分子工具包。首先,通过干扰或增强三种重要的生物合成酶的表达,将建立一个在BX生物合成中改变的玉米基因型的综合群体。第二个有针对性的和非有针对性的参考方法,以确定和量化BX的生产、储存、渗出和转化,将使用高效液相色谱-质谱仪和13C标记的BX前体建立。第三,BX转运体将通过蛋白质组学、定量聚合酶链式反应和植物化学指导的QTL定位相结合的方法进行鉴定。第四,所产生的资源将用于分析胞外BXS在与土壤微生物群、植物生长促进菌、丛枝菌根真菌、根部食草动物和食叶蚜虫相互作用中的作用。综上所述,我们的项目将大大增加关于次生代谢物渗出的生物学相关性的知识。它将进一步提高欧洲分子植物科学的竞争力,提供一系列新的工具和资源,包括转基因植物和突变体、分析方法以及作为重要农业模式系统的玉米的分子和微生物标记。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The interactive effects of arbuscular mycorrhiza and plant growth-promoting rhizobacteria synergistically enhance host plant defences against pathogens.
  • DOI:
    10.1038/s41598-017-16697-4
  • 发表时间:
    2017-11-27
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Pérez-de-Luque A;Tille S;Johnson I;Pascual-Pardo D;Ton J;Cameron DD
  • 通讯作者:
    Cameron DD
An Adjustable Protocol to Analyze Chemical Profiles of Non-sterile Rhizosphere Soil.
分析非无菌根际土壤化学特征的可调整协议。
  • DOI:
    10.21769/bioprotoc.3245
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    Williams A
  • 通讯作者:
    Williams A
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jurriaan Ton其他文献

Heritability Of Rhizobacteria-mediated Induced Systemic Resistance And Basal Resistance In Arabidopsis
  • DOI:
    10.1023/a:1008743809840
  • 发表时间:
    2001-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.900
  • 作者:
    Jurriaan Ton;Sylke Davison;Leendert C. Van Loon;Corné M.J. Pieterse
  • 通讯作者:
    Corné M.J. Pieterse
Decoding resilience: ecology, regulation, and evolution of biosynthetic gene clusters
解读复原力:生物合成基因簇的生态学、调控机制与进化
  • DOI:
    10.1016/j.tplants.2024.09.008
  • 发表时间:
    2025-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.800
  • 作者:
    George Lister Cawood;Jurriaan Ton
  • 通讯作者:
    Jurriaan Ton

Jurriaan Ton的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jurriaan Ton', 18)}}的其他基金

Exploring and Exploiting Epigenetic Plant Immunity
探索和利用表观遗传植物免疫
  • 批准号:
    BB/W015250/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
Crop vaccination without side effects: optimising the cost-benefit balance of chemically induced immune priming in greenhouse vegetables.
无副作用的作物疫苗接种:优化温室蔬菜化学诱导免疫启动的成本效益平衡。
  • 批准号:
    BB/P006698/1
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
EXPLORING ADAPTIVE IMMUNITY IN PLANTS
探索植物的适应性免疫
  • 批准号:
    BB/E023959/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Fellowship

相似国自然基金

基于 ERA 技术的无创结直肠癌一体化核酸检测研究
  • 批准号:
    2024JJ7649
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
精准调控番茄基因空间表达特性的抗旱育种策略研究-以ERA1基因为例
  • 批准号:
    32460765
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于CRISPR-Cas13a系统结合ERA技术的甲型H1N1流感病毒快速检测方法及应用研究
  • 批准号:
    2023JJ40269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
IGF1诱导雌激素合成并使雌激素通过ERa/CPT1A信号轴对抗射血分数保留型心衰的研究
  • 批准号:
    82300446
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于光动力及铁死亡的cRGD/CS-PEG@ICG&Era复合纳米微粒对喉癌干细胞杀伤作用及机制研究
  • 批准号:
    82260475
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33.00 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于ERA/CRISPR-Cas14a1 系统快速检测肺炎支原体新方法的建立及临床应用
  • 批准号:
    2022JJ30501
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
lncRNA173结合ERa共抑制因子SMRT调控乳腺癌内分泌耐药的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
法尼基转移酶β亚基ERA1调控拟南芥分枝发育的分子机制
  • 批准号:
    32000597
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
集成CP、ECR和ERA的钢筋混凝土结构腐蚀主动电场控制研究
  • 批准号:
    51908453
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

13 ERA-CAPS: Plant root diffusional barriers: Genesis and implications for nutrient efficiency and stress tolerance
13 ERA-CAPS:植物根扩散障碍:起源及其对养分效率和胁迫耐受性的影响
  • 批准号:
    BB/L027739/2
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS FLOWPLAST
13 ERA-CAPS FLOWPLAST
  • 批准号:
    BB/M000338/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS The role of the N-end rule pathway in controlling plant response to the environment
13 ERA-CAPS N端规则途径在控制植物对环境反应中的作用
  • 批准号:
    BB/M002268/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
ERA-CAPS 13 Delineating the crossover control networks in plants (DeCOP)
ERA-CAPS 13 描绘工厂中的交叉控制网络 (DeCOP)
  • 批准号:
    BB/M004902/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS PER-ASPERA Frigerio
13 ERA-CAPS PER-ASPERA Frigerio
  • 批准号:
    BB/M000052/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS. Identifying and exploiting genetic variation controlling seed yield and quality in oilseed crops
13 ERA-CAPS。
  • 批准号:
    BB/M001334/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS - Dimorphic fruits, seeds and seedlings as adaptation mechanisms to abiotic stress in unpredictable environments
13 ERA-CAPS - 二态性水果、种子和幼苗作为不可预测环境中非生物胁迫的适应机制
  • 批准号:
    BB/M00192X/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS: Plant root diffusional barriers: Genesis and implications for nutrient efficiency and stress tolerance
13 ERA-CAPS:植物根扩散障碍:起源及其对养分效率和胁迫耐受性的影响
  • 批准号:
    BB/L027739/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS BARLEY NAM - Locating exotic genes that control agronomic traits under stress in a wild barley nested association mapping (NAM) population
13 ERA-CAPS BARLEY NAM - 定位野生大麦嵌套关联作图 (NAM) 群体中胁迫下控制农艺性状的外来基因
  • 批准号:
    BB/M004856/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
13 ERA-CAPS Future-proofing potato: Mechanisms and markers for global-warming tolerant ideotypes
13 ERA-CAPS 面向未来的马铃薯:耐全球变暖意识形态的机制和标记
  • 批准号:
    BB/M004899/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了