Decoderen van wortelknolletjes – De ruimtelijk-temporeel hormonale regulatie van weefselspecifieke initiatie van wortelknolletjes in Medicago truncatula

Deze thesis onderzoekt hoe de vroege ontwikkeling van wortelknolletjes in Medicago truncatula ruimtelijk en temporeel wordt gereguleerd, met een focus op hormonale controle en transcriptomics met hoge resolutie. Het toont aan dat auxine-accumulatie tijdens de vroege nodulatie wordt gestuurd door gecoördineerde lokale biosynthese en polair transport, wat gradiënten vormt die essentieel zijn voor de initiatie van wortelknolletjes. Tegelijkertijd wordt ethyleensignalering dynamisch hergeprogrammeerd: de respons verschuift naar de buitenste wortelweefsels, waar verschillende biosynthesegenen infectie reguleren en foutieve knolvorming beperken.
Om deze processen in hogere resolutie te bestuderen, werden geoptimaliseerde single-cell en single-nucleus RNA-sequencing methoden ontwikkeld, die een gedetailleerde karakterisering van individuele wortelcelidentiteiten mogelijk maken. Integratie van deze datasets identificeerde kandidaat-transcriptiefactoren die betrokken zijn bij pericykelcompetentie, hoewel functionele analyses wijzen op complexe of redundante rollen voor deze kandidaat-transcriptiefactoren.
Deze studie levert nieuwe inzichten in de ruimtelijke coördinatie van hormonale en genetische regulatie van symbiotische organogenese en draagt bij aan duurzamere landbouw door vermindering van kunstmestgebruik.