BAK1与非寄主抗性基因Rxo1互作介导水稻抗病反应的分子机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31071079
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    周永力
  • 依托单位：
    中国农业科学院作物科学研究所
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

随着基因克隆和转基因技术的发展，非寄主抗性基因在培育广谱持久抗性作物品种中具有重要的应用前景。但是，迄今非寄主抗性基因在异种植物中启动抗病反应的分子机制尚不清楚。Rxo1是一个从玉米中克隆的水稻细菌性条斑非寄主抗性基因，油菜素内酯受体激酶BAK1是我们在水稻中分离的与Rxo1互作基因，目前尚无BAK1调控植物非寄主抗性的报道。本项目拟以Rxo1和水稻细条病菌互作系统为模型，采用BIFC分析体系、超表达和RNAi等技术分析BAK1与Rxo1互作方式，揭示Rxo1在水稻中启动过敏性坏死抗病反应的上游信号识别传导的分子机理。本研究的结果将为深入了解非寄主抗性基因激活异种植物免疫反应的分子机制、比较寄主抗性基因与非寄主抗性基因信号传导途径异同提供有价值的信息，进而为探索新的病害防治策略提供依据。

结项摘要

拟南芥类受体激酶BAK1 (BRI1-associated kinase 1)在调控生长发育和免疫信号中有十分重要的作用。本研究对水稻中BAK1的同源基因暂命名为OsBAK1L。亚细胞定位表明，OsBAK1L定位于细胞膜，是SERKL(Somatic embryogenesis receptor kinase Like)家族成员。功能分析表明不携带Rxo1基因的OsBAK1L过表达转基因植株对细菌性条斑病菌表现感病，揭示OSBAK1L仅与Rxo1基因协同作用时参与调控水稻对抗细条病的抗性反应；OsBAK1L-RNAi转基因水稻中OsBAK1L表达降低，接种细菌性条斑病菌后，转基因苗与受体9804-Rxo1植株均表现过敏性反应(hypersensibility reaction，HR)，但是转基因苗HR反应推迟。HR反应相关基因OsMPK13表达量与HR变化趋势一致，在转基因苗中也出现表达推迟。上述结果初步表明OsBAK1L可能通过调节OsMPK13表达而推迟9804-Rxo1对细条病的HR反应。此外，我们鉴定了6个可能与OSBAK1L互作的蛋白，为进一步深入研究调控非寄主抗性的分子网络提供了线索。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Genome-wide phylogenetic analysis of the stress-activated protein kinase genes in rice (OsSAPKs) and expression profiling in response to Xanthomonas oryzae pv. oryzicola infection.
水稻应激激活蛋白激酶基因 (OsSAPK) 的全基因组系统发育分析以及对米黄单胞菌 pv 的表达谱分析。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Plant Mol Biol Rep
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Mei-Rong Xu, Li-Yu Huang, Fan Zhang, Ling-Hua
  • 通讯作者：
    Mei-Rong Xu, Li-Yu Huang, Fan Zhang, Ling-Hua
Different patterns of gene expression in rice varieties undergoing a resistant or susceptible interaction with the bacterial leaf streak pathogen.
与细菌性叶条病原菌发生抗性或易感相互作用的水稻品种中基因表达的不同模式。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    African Journal of Biotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Mei-Rong Xu, Casiana M Vera Cruz, Bin-Ying Fu,
  • 通讯作者：
    Mei-Rong Xu, Casiana M Vera Cruz, Bin-Ying Fu,
水稻类受体激酶基因OsOSBAK1LL调控细胞坏死机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈现朝;黄立钰;周永力.
  • 通讯作者：
    周永力.
OSBAK1L参与调控植物免疫信号识别和传导的分子机制.
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    植物遗传资源学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈现朝;周永力.
  • 通讯作者：
    周永力.

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  • 通讯作者：
    马吉明
应用导入系群体进行水稻产量相关性状的遗传剖析
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    作物学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    周少川;康乐;傅彬英;徐建龙;朱苓华;张帆;王志东;李宏;李康活;高用明;孙勇;黎志康;黄道强;卢德城;周永力
  • 通讯作者：
    周永力

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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