Descrizione del progetto
Come i fenotipi delle radici ne influenzano i microbiomi in condizioni di bassa disponibilità di azoto
Gli studi sul microbioma delle piante hanno dimostrato che le comunità microbiche associate alle radici delle piante agricole sono influenzate dai siti di impianto, dalle proprietà del suolo, dalla compartimentazione delle radici e del suolo, dalla gestione agricola e dai regimi di fertilizzazione. Tuttavia, gli scienziati devono ancora indagare il ruolo del fenotipo della radice come possibile fonte di variazione per il microbioma associato alle piante e collegare queste informazioni all’efficienza dell’assorbimento dei nutrienti. Il progetto ROOTPHENOBIOME, finanziato dall’UE, si propone di valutare l’influenza dei fenotipi delle radici del mais sul microbioma ad esse associato, nonché l’effetto combinato dei fenotipi e del microbioma delle radici sull’efficienza di assorbimento dell’azoto dei fertilizzanti in condizioni di bassa disponibilità di azoto. I ricercatori otterranno questo risultato combinando la fenotipizzazione delle radici più all’avanguardia, la valutazione genetica molecolare profonda del microbioma e il tracciamento dell’isotopo stabile 15N. Il progetto contribuirà a ridurre la dipendenza dai prodotti agrochimici nel contesto di un’agricoltura sostenibile.
Obiettivo
Plant-associated microorganisms influence plant growth by means of the transformation of nutrients in the root-soil interphase. Nitrogen fertilization is a primary economic and environmental component of intensive maize production. Root phenotypes show a remarkable yet scarcely explored diversity at the architectural and anatomical levels of organization. Such natural variation in root phenotypes has been hypothesized to be related to adaptation under edaphic nutrient stress. The rhizosphere and rhizoplane microenvironments are microbial hotspots that may be influenced by the root phenotype. Contrasting phenotypes may have differences in root exudate localization and oxygen availability, two factors that have important effects on the composition and function of rhizosphere bacteria. In the context of the plant microbiome, previous studies have found effects of planting site, soil properties, compartmentalization (bulk soil, rhizosphere, rhizoplane, endosphere), agricultural management, and fertilization regimes on root-associated microbial communities of agriculturally relevant plants. However, the root phenotype has yet not been evaluated as possible source of variation for the plant-associated microbiome and to link this information with nutrient uptake efficiency. This proposal aims at filling this gap by combining state-of-art root phenotyping, deep molecular genetic assessment of the microbiome, and 15N stable isotope tracing to assess the influence of maize root phenotypes on the root-associated microbiome and its combined effect on fertilizer nitrogen uptake efficiency under low nitrogen availability. Such information will be useful to inform future plant breeding programs targeting root phenes and microbiomes and reduce the reliance on agrochemicals in the context of sustainable agriculture.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-CAR - CAR – Career Restart panelCoordinatore
8092 Zuerich
Svizzera