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油菜素甾醇参与油菜缺硼适应性反应的分子机制
结题报告
批准号:
31972483
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
徐芳森
依托单位:
学科分类:
植物营养基础
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐芳森
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中文摘要
硼是植物必需的微量营养元素。油菜素甾醇(BR)促进生长发育,而茉莉酸(JA)则提高植物抗逆而负调控生长。我们研究发现:缺硼诱导BnaA3.NIP5;1和BnaC4.BOR1;1c基因表达,增强了硼的吸收和转运能力;同时,缺硼下油菜素内酯含量下降,BR合成和信号途径中的基因发生差异表达,其中BnBZR1基因敲除的转基因材料对缺硼胁迫更敏感;缺硼显著提高了JA含量,JA合成抑制剂缓解了缺硼的胁迫。然而,BR参与缺硼胁迫反应的机制/途径?缺硼下BR与硼吸收利用的关系?尚未有报道。由此,本研究利用油菜硼高效、低效品种和相关转基因材料,从基因表达、蛋白互作、硼吸收利用、BR和JA含量变化、根尖根系和株型生长发育等方面,研究BR参与油菜缺硼反应的节点基因和调控途径,及其与硼吸收转运基因表达和JA负调控的协同互作关系。期望获得植物硼营养与BR调控关系的原创性成果,并为油菜生产的株型调控提供潜在技术。
英文摘要
Boron (B) is an essential micronutrient for plants. Brassinosterol (BR) promotes plant growth and development, while jasmonic acid (JA) improves plant stress resistance and negatively regulates growth. We found that B deficiency induced the expression of BnaA3.NIP5 and BnaC4.BOR1;1c genes, which enhanced the ability of B uptake and transport. Meanwhile, brassinolide (BL) content was decreased and the genes in BR synthesis and signaling pathway showed differentially expression when B deficiency occurred, and the BnBZR1 gene knockout transgenic lines were more sensitive to B deficiency. B deficiency significantly increased JA content, and JA synthesis inhibitor alleviated B-deficient stress. However, the mechanism and pathway of BR response to B-deficient stress and its relationship with B uptake and utilization have not yet been reported. In this study, the nodal genes and regulatory pathways of BR involved in B deficiency response in Brassica napus will be studied in terms of gene expression, protein interaction, uptake and utilization of boron, BR and JA concentration changes, and the growth and development of root tip, root system and plant type. The regulation relationships between BR & B-related gene expression, and BR & JA negative regulation will also be studied. It is expected to obtain original results on the relationship between plant B nutrition and BR regulation, and provide potential technology for plant type regulation in rapeseed production.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:https://doi.org/10.1093/jxb/erad282
发表时间:2023
期刊:Journal of Experimental Botany
影响因子:--
作者:Cui Rui;Feng Yingna;Yao Jinliang;Shi Lei;Wang Sheliang;Xu Fangsen
通讯作者:Xu Fangsen
Boron deficiency-induced root growth inhibition is mediated by brassinosteroid signaling regulation in Arabidopsis
拟南芥中缺硼引起的根生长抑制是由油菜素类固醇信号调节介导的
DOI:10.1111/tpj.15311
发表时间:2020
期刊:The Plant Journal
影响因子:--
作者:Cheng Zhang;Mingliang He;Sheliang Wang;Liuyang Chu;Chuang Wang;Ningmei Yang;Guangda Ding;Hongmei Cai;Lei Shi;Fangsen Xu
通讯作者:Fangsen Xu
Induction of jasmonic acid biosynthetic genes inhibits Arabidopsis growth in response to low boron.
茉莉酸生物合成基因的诱导抑制拟南芥响应低硼生长
DOI:10.1111/jipb.13048
发表时间:2021-05
期刊:Journal of integrative plant biology
影响因子:11.4
作者:Huang Y;Wang S;Wang C;Ding G;Cai H;Shi L;Xu F
通讯作者:Xu F
DOI:https://doi.org/10.3390/ijms23126841
发表时间:2022
期刊:Journal of Molecular Science
影响因子:--
作者:Huang Yupu;Liu Ling;Hu Haitao;Tang Ning;Shi Lei;Xu Fangsen;Wang Sheliang
通讯作者:Wang Sheliang
DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.06.007
发表时间:2023
期刊:华中农业大学学报
影响因子:--
作者:姜哲轩;徐芳森
通讯作者:徐芳森
油菜花器官响应缺硼表达基因BnaA5.NIP3;1a和BnaA4.BOR2的功能与调控机制研究
  • 批准号:
    32372805
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
转录因子BnWRKY47s调控油菜硼胁迫反应的分子机制
  • 批准号:
    31772380
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
甘蓝型油菜硼高效主效QTL qBEC-A3a 基因的克隆与功能研究
  • 批准号:
    31572185
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
油菜抗低硼反应与植物激素调控互作机制的研究
  • 批准号:
    31372129
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    86.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
油菜应答低磷胁迫的差异表达蛋白及其功能与代谢途径解析
  • 批准号:
    31172019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
甘蓝型油菜硼高效利用与细胞壁组分及其发育关系的研究
  • 批准号:
    30971861
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
油菜高亲和硼吸收转运基因的克隆、表达及其利用硼的功能研究
  • 批准号:
    30771283
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    31.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
拟南芥硼高效基因Abe1-2的克隆及其抗低硼胁迫的分子机理
  • 批准号:
    30471041
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
利用拟南芥遗传资源研究甘蓝型油菜磷高效的分子机制
  • 批准号:
    30000099
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    13.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    徐芳森
  • 依托单位:
国内基金
海外基金