[AGRIFOOD] Do mycorrhizal fungi facilitate root defence signalling in belowground predator-prey interactions?

[农业食品] 菌根真菌是否促进地下捕食者与猎物相互作用中的根部防御信号传导?

基本信息

  • 批准号:
    NE/I018921/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Training Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2011 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Ensuring future food security in the UK will rely on increasing crop production by c. 70% by 2070. Meeting these production goals will depend on reducing crop losses to insect pests at a time when new pesticide legislation makes pest management increasingly challenging. Plant derived resistance, and particularly multi-species interactions that enhance such crop resistance, could therefore be invaluable. The aim of this project is to develop a sustainable biological control system for vine weevil (Otiorhynchus sulcatus) in a model perennial crop (red raspberry; Rubus idaeus) using a combination of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and entomopathogenic nematodes. Increasing evidence points to the importance of root defences against belowground attack, including directly detrimental effects on the attacker and the recruitment of antagonists (i.e. indirect defence). Root defence signalling is only now being characterised in some plant species, but nothing is known about how AMF communities influence these processes despite good evidence for AMF generally increasing resistance to root herbivory. In particular, we hypothesise that some combinations of AMF species will facilitate root defences either directly or indirectly. The proposed research will identify key AMF species that influence root defence signalling and examine the responses of root-feeding weevil larvae to various combinations of these species. The collaboration between RHUL (Prof. Gange) and SCRI-MLURI (Drs Johnson, Bennett and Dawson) will allow the student to perform state of the art metabolomic profiling and measurement of in situ root exudation patterns, to gain a mechanistic understanding of the resistance. The most promising combinations of AMF will then be tested in conjunction with nematodes, to identify that which provides maximum levels of weevil control. This project is strongly aligned with the NERC CASE Priority area of Food and Agriculture (AGRIFOOD) and involves one of Europes main plant breeders (SCRI, a charitable company limited by guarantee) as the CASE partner. In particular, the project combines fundamental environmental research at one of the UK's leading biology departments (RHUL) with applied expertise at one of the world leaders in soft fruit production, ecology and protection (SCRI).
确保英国未来的粮食安全将依赖于到2070年将农作物产量提高约70%。在新的农药立法使害虫管理面临越来越大的挑战之际,实现这些生产目标将取决于减少害虫对作物的损失。因此,植物来源的抗性,特别是增强这种作物抗性的多物种相互作用,可能是无价的。本项目的目的是利用丛枝菌根真菌(AMF)和昆虫病原线虫的组合,在多年生模式作物(红树莓;悬钩子)上开发一种可持续的藤象生物防治系统。越来越多的证据表明,根基防御对地下攻击的重要性,包括对攻击者的直接有害影响和招募敌手(即间接防御)。根防御信号现在只在一些植物物种中被描述出来,但关于AMF群落如何影响这些过程尚不清楚,尽管有很好的证据表明AMF普遍增强了对根食性疾病的抗性。特别是,我们假设AMF物种的某些组合将直接或间接地促进根系防御。拟议的研究将确定影响根部防御信号的关键AMF物种,并检查食根象甲幼虫对这些物种的不同组合的反应。RHUL(甘格教授)和SCRI-MLURI(约翰逊、班尼特和道森博士)之间的合作将使学生能够进行最先进的新陈代谢图谱和原位根分泌物模式的测量,以获得对抗性的机械理解。然后,最有希望的AMF组合将与线虫一起进行测试,以确定哪些组合能提供最大水平的象甲控制。该项目与NERC粮食和农业(农业食品)案例优先领域紧密结合,并涉及欧洲主要植物育种者之一(SCRI,一家慈善担保有限公司)作为案例合作伙伴。特别是,该项目将英国领先的生物学部门(RHUL)的基础环境研究与世界领先的软果生产、生态和保护(SCRI)部门的应用专业知识相结合。

项目成果

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