Mechanismen van meiotische restitutie onder hitte: Arabidopsis thaliana als model

Het hoofddoel van deze onderzoeksstudie is om de natuurlijke genetische variatie in door warmte geïnduceerde meiotische restitutie in het Arabidopsis thaliana kiemplasma te beoordelen en dit te benutten om onderliggende cytologische mechanismen te karakteriseren en om bepalende genetische factoren te identificeren. Deze inzichten zullen een fundamentele basis vormen voor het ophelderen van de moleculaire mechanismen die de warmtegevoeligheid van meiotische celdeling in planten ondersteunen. Een voorstudie met een kleine set van Arabidopsis thaliana-ecotypen heeft een significante variatie aan het licht gebracht in door warmte geïnduceerde meiotische restitutie, wat wijst op de aanwezigheid van natuurlijke genetische variatie voor dit specifieke fenomeen in het Arabidopsis-kiemplasma. Deze variatie kan puur kwantitatief zijn en worden toegeschreven aan verschillende niveaus van penetrantie van één enkel cellulair defect, d.w.z. defecte RMA-biogenese. Het kan echter ook worden veroorzaakt door verschillende soorten cellulaire defecten met als resultaat 2n sporen die vermoedelijk een andere genetische samenstelling hebben (FDR vs. SDR). Een belangrijk doel binnen dit project is dan ook om de natuurlijke genetische variatie in mannelijke meiotische stabiliteit onder hitte te onderzoeken in een uitgebreide collectie van Arabidopsis-ecotypes om de cellulaire defecten te identificeren die door hitte geïnduceerde meiotische restitutie ondersteunen en om de genetische samenstelling van resulterende 2n te karakteriseren. stuifmeel. Dit is zeer relevant voor de evolutie van het plantengenoom en kan waardevol zijn voor het ontwikkelen van specifieke toepassingen voor het kweken van gewassen. Daarnaast willen we ook de belangrijkste genetische elementen identificeren die de natuurlijke variatie in warmte-geïnduceerde meiotische restitutie in Arabidopsis ondersteunen en deze gebruiken als basis voor verdere voorlopige moleculaire studies om de betrokken reguleringsmechanismen te ontrafelen. Als zodanig zullen de resultaten van dit project bijdragen tot ons fundamentele begrip van de moleculaire machinerie die het ingewikkelde proces van meiotische celdeling in planten reguleert en die meiotische restitutie en seksuele polyploïdisatie onder hittestress bemiddelt.