De opbrengst van gewassen wordt sterk beïnvloed door abiotische stress zoals hitte en droogte, die beide worden versterkt door klimaatverandering. Er zijn dringend meer stressbestendige gewassen met een hogere intrinsieke opbrengst nodig om de voedselzekerheid voor een groeiende bevolking te waarborgen. De communicatie tussen
organen die voedingsstoffen opnemen en afzetten is van het grootste belang voor de opbrengst van gewassen. Twee belangrijke proteïnekinasen die in
deze communicatie functioneren, zijn de groeistimulerende TOR-kinase en zijn antagonistische SnRK1. Samen met de suikergevoelige en SnRK1-
remmende trehalose-6-P vormen ze de hoeksteen van de groeiregulatie in planten. We zullen de signaalnetwerken van
deze kinasen en T6P benutten om hogere-orde combinatorische mutanten te genereren in Arabidopsis via CRISPR-Cas9 en Prime Editing. Er zullen adequate
screeningtests worden geïmplementeerd om te zoeken naar hoge opbrengst en stressbestendigheid. Het potentieel van plantencelsuspensieculturen om deze arbeidsintensieve screening te verbeteren, zal worden geëvalueerd. Gedetailleerde functionele analyses van planten met gunstige fenotypes zullen worden
uitgevoerd om moleculair inzicht te bieden in de onderliggende genetische interacties die de plantengroei veranderen. Tegelijkertijd zal een dynamisch in vivo kinase
reportersysteem worden ontwikkeld om de TOR/SnRK1-activiteit te monitoren tijdens de ontwikkeling van de plant. Deze reporters stellen ons in staat om de
invloed van de mutaties op de kinase-activiteit te beoordelen. Op de lange termijn streven we ernaar om de verkregen kennis over te dragen aan graansoorten met een hogere opbrengst en die beter bestand zijn tegen stress.