PID2019-103996RB-I00
PID2019-103996RB-I00: Study of homologous chromosome recognition and pairing during meiosis in the framework of wheat breeding (wheatmeio).
Proyectos de I+D+I de generación de conocimiento 2019, Ministerio de Ciencia e Innovación
Acrónimo: wheatmeio
June 01 2020-May 31 2024
IP: Pilar Prieto
SUMMARY
Bread wheat is one of the most important crops in the world. Understanding its genome organization (allohexaploid; AABBDD; 2n=6x=42) is essential for geneticists and plant breeders. Particularly, the knowledge of how homologous chromosomes (equivalent chromosomes from the same genome) specifically recognize each other to pair at the beginning of meiosis, the cellular process to generate gametes in sexually reproducing organisms, is fundamental for plant breeding and has a big influence on the fertility of wheat plants. By understanding the molecular bases of chromosome specificity/pairing at the onset of meiosis, we can manipulate interspecific chromosome associations in hybrids or interspecific genetic crosses developed in the context of breeding programs with the aim of transferring desirable agronomic traits from related species into a crop like wheat.
In this proposal, we present a molecular analysis of wheat DNA sequences that can be involved in chromosome interactions for specific homologous recognition and pairing at the beginning of meiosis and the proteins interacting with them. Our hypothesis is that a robust structure, before the axis and synaptonemal complex formation, should be built that guarantees the proper pairing of homologues. This structure should be constructed by pairing proteins that can form molecular bridges between homologues following a zipper model where the binding sites of these pairing proteins would be localized in certain chromosome loops, so that physical interaction between chromosomes can be possible. Going deeper into the knowledge of these processes underlying homologous recognition and pairing we could provide tools to manipulate chromosome associations in a wheat breeding context.
This proposal fits GOAL 2 (RETO 2) of the Spanish Strategy for Science, Technology and Innovation (2017-2020): “Bioeconomy: Sustainable agriculture and forestry, food quality and food safety; marine Research and bioproducts”. In addition, this application also fits in H2020, the EU Framework Programme for Research and Innovation.
KEY WORDS: meiosis, homologous chromosome recognition, chromosome pairing, chromosome manipulation, wheat breeding, DNA loops, DNA insulators, cohesins, HMG, REC8
P20_00971: Estudio citogenético y molecular de la posición, interacción y dinámica de los territorios cromosómicos de los homólogos en trigo
P20_00971: Estudio citogenético y molecular de la posición, interacción y dinámica de los territorios cromosómicos de los homólogos en trigo
Proyectos de I+D+i, Frontera del conocimiento 2020, Junta de Andalucía
October 05 2021-June 30 2023
IP: Pilar Prieto
RESUMEN
El trigo es uno de los cultivos más importantes a nivel mundial, por delante incluso del maíz y arroz. En Andalucía, el trigo duro es el primer cultivo herbáceo extensivo de secano y el que tradicionalmente ha tenido más importancia. Comprender la organización del genoma del trigo es de gran importancia tanto para genéticos como para mejoradores. Esta propuesta tiene como principal objetivo estudiar, en el fondo genético del trigo, las interacciones citológicas y moleculares que ocurren entre los cromosomas homólogos (equivalentes del mismo genoma), y sus implicaciones en estadios anteriores a la asociación cromosómica específica durante la meiosis. La hipótesis de partida se basa en que debe existir un acercamiento e interacción de los cromosomas homólogos con anterioridad al inicio de la meiosis para facilitar el reconocimiento y la asociación específicos entre ambos y permitir, posteriormente, la sinapsis y la recombinación. Se pretende, por tanto, generar conocimiento sobre la posición, la interacción y la dinámica de los cromosomas homólogos en trigo para contribuir en el futuro al desarrollo de herramientas que puedan ser utilizadas para manipular las asociaciones cromosómicas en programas de mejora de trigo duro y harinero. Así, los mejoradores podrían obtener distintas combinaciones genéticas para usarlas directamente como nuevos cultivos o para incrementar las bases genéticas de los ya existentes. Las implicaciones de un estudio genético básico como el que se presenta son importantes para profundizar en el conocimiento de la meiosis en plantas y generar herramientas de ingeniería cromosómica para futuros programas de mejora genética vegetal.
KEY WORDS: meiosis, chromosome dynamics, chromosome manipulation, wheat breeding
GO-Fitonet: Desarrollo de un entorno digital y de laboratorios vivientes para valorizar los recursos fitogenéticos de interés agrícola
https://gofitonet.es/
Ministerio de Agricultura, pesca y alimentación
Enero 2023- Diciembre 2025
Responsable científico: Fundación CELLBITEC
Participación a través de la plataforma AGROFOR-CSIC
RESUMEN
El proyecto consiste en la creación de Living Labs y proyectos piloto, así como en el desarrollo de una aplicación web y móvil ( FitoNet) diseñada para agricultores, productores y empresas, que incluye información y conocimiento obtenido por ellos y por empresas, así como la obtenida del Inventario Nacional de Recursos Fitogenéticos de las colecciones del Programa Nacional de Recursos Fitogenéticos, la de otros datos de caracterización y la relativa a materiales de premejora obtenidos por los grupos de Agrofor.
La aplicación será una herramienta de intercambio de información, conocimientos y recursos relacionados con la biología vegetal aplicada a la agricultura, y permitirá la colaboración entre investigadores, agricultores, productores y empresas.
El objetivo final es mejorar la oferta de variedades a disposición de los usuarios, promover prácticas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente, y respaldar la creciente demanda de la sociedad por productos vegetales diferenciados y de mayor calidad nutritiva y organoléptica.
