The metabolic grid of suberin biosynthesis in Arabidopsis - a multi-branched pathway appointing cytochrome P450 w-hydroxylases and fatty acid elongases
拟南芥木栓质生物合成的代谢网格 - 指定细胞色素 P450 w-羟化酶和脂肪酸延伸酶的多分支途径
基本信息
- 批准号:50028802
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2007
- 资助国家:德国
- 起止时间:2006-12-31 至 2010-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The interface between roots and the surrounding soil environment is characterized by the deposition of the lipophilic biopolymer suberin in root cell walls. Suberization in roots regulates the transport of water and dissolved compounds (e.g. nutrients) and it is of major significance in the interaction with the abiotic (drought, osmotic stress, salt stress) and the biotic (soil-borne pathogens) environment. Chemically, Arabidopsis suberin is composed of linear, long-chain hydroxylated fatty acids ranging from C16 to C24. Despite our knowledge on the chemical composition and the fundamental function of suberin, our knowledge on suberin biosynthesis still is remarkably limited. Using a reverse genetics approach in Arabidopsis we convincingly showed that members of the FATTY ACID ELONGASE1-like gene family are required for the process of suberin formation. Consequently, this projects is expanded to analyse members of the gene family of P450-monooxygenases, leading to the hydroxylation of the long-chain aliphatic suberin monomers. Thus in this project the contribution of P450-monooxygenases to suberin biosynthesis and the interaction with fatty acid elongases will be analyzed, finally leading to a general understanding of the biosynthetic network needed for suberin biosynthesis. An improved knowledge of suberin biosynthesis in roots could help in future to improve stress tolerance of crop plants towards abiotic and biotic environmental stress factors.
根与周围土壤环境之间的界面的特征在于亲脂性生物聚合物木栓质在根细胞壁中的沉积。根中的Suberization调节水和溶解化合物(例如养分)的运输,并且在与非生物(干旱、渗透胁迫、盐胁迫)和生物(土传病原体)环境的相互作用中具有重要意义。化学上,拟南芥木栓蛋白由C16至C24的线性长链羟基化脂肪酸组成。尽管我们对木栓素的化学组成和基本功能有了一定的了解,但对木栓素生物合成的认识仍然非常有限。利用反向遗传学方法在拟南芥中,我们令人信服地表明,成员的脂肪酸延长酶1样基因家族所需的过程木栓形成。因此,该项目扩展到分析P450-单加氧酶基因家族的成员,导致长链脂肪族木栓素单体的羟基化。因此,在本项目中,P450-单加氧酶对木栓素生物合成的贡献以及与脂肪酸延伸酶的相互作用将被分析,最终导致对木栓素生物合成所需的生物合成网络的一般理解。进一步了解木栓质在根中的生物合成有助于提高作物对非生物和生物环境胁迫因子的耐受性。
项目成果
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