课题基金基金详情
脱落酸调控乙烯生物合成的分子机制
结题报告
批准号:
90917018
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
160.0 万元
负责人:
黄荣峰
学科分类:
C0206.植物激素与生长调节物质
结题年份:
2013
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
张执金、李卓夫、王娟、高振华、陈泓宇、周金鑫、刘武
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
乙烯和脱落酸(ABA)互作影响着植物生长发育和胁迫应答,剖析乙烯合成及其信号传导是诠释乙烯和ABA互作的前提,而乙烯合成的调控,特别是ABA在乙烯合成中的调控作用是一个尚不清楚的科学问题。本实验室研究发现,乙烯反应因子(ERF)转录调控乙烯合成基因表达和乙烯产量,且ABA促进ERF介导的乙烯合成但抑制过量生成突变体中的乙烯产量,表明ABA是乙烯合成的重要调控子。为了探讨ABA调控乙烯合成的机理,我们以ABA不敏感和乙烯合成增加为筛选标志,从EMS诱导突变的拟南芥突变体库中筛选鉴定到19个ABA调控乙烯合成(ARES)的突变体、并定位克隆了其中6个ARES基因。本项目拟在以上研究基础上,通过图位克隆更多的ARES基因,剖析ARES间的关系及其对乙烯合成相关基因表达和乙烯合成的调控作用;结合ARES调控的基因表达谱分析,阐明ARES作用的靶基因及其调控的分子途径,为农作物抗逆育种奠定基础。
英文摘要
鉴于乙烯和ABA在种子萌发和生长中的拮抗作用,为了剖析ABA调控乙烯生物合成(ARES)的重要基因,利用拟南芥Col-0 EMS突变体库以及ABA信号传导相关突变体,我们获得了56个ARES突变体。通过遗传和图位克隆,我们克隆到9个ARES基因,包括1个光形态建成相关转录因子HY5以及3个不同位点突变的ERF基因ABI4。.HY5是一个碱性亮氨酸拉链类转录因子。研究发现HY5转录调控ACS基因表达及乙烯生物合成,这一转录调控过程受到ABA的调控,且ABA在转录水平上调控HY5-AtERF11转录级联调控途径调控乙烯的生物合成。这一研究的部分结果发表在The Plant J (2011)及Plant Signal Behav (2011)杂志。进一步研究表明乙烯通过蛋白酶体途径调控HY5的积累,HY5蛋白的变化进一步又影响了拟南芥下胚轴的生长和耐盐性,即HY5在乙烯合成和信号传导中可能具有双重调控作用。部分结果发表在《PLoS Genetics》。.ABI4是ABA信号途径中重要的ERF转录因子,全长328个氨基酸。研究表明ABI4 C端16个氨基酸的功能获得性突变体abi4-105表现为ACS4、ACS8表达水平及乙烯含量降低;而ABI4功能缺失突变体abi4-102和abi4-103则表现为ACS4、ACS8表达及乙烯含量均升高;且ABA调控ABI4与ACS4、ACS8启动子DRE元件的结合。生化分析表明,过表达全长ABI4的转基因植株中ABI4被降解,而过表达缺失ABI4 C端16个氨基酸的转基因植株中ABI4稳定积累,表明ABI4 C端16个氨基酸影响ABI4蛋白稳定性。通过点突变创建转基因材料并结合生化检测,发现ABI4的第318和第319个氨基酸是影响蛋白稳定性的关键氨基酸。更为重要的是,相比于转全长ABI4基因的株系,ABI4 C端16个氨基酸缺失的转基因材料中ABI4大量富集,且检测到不同分子量大小的片段,包括43KD、60KD和75KD。推测大的片段可能是泛素化后的ABI4,表明ABA通过调控ABI4的蛋白含量来负调控乙烯的合成。此外,参加国际和国内重要的学术获得7次,在PLoS Genet, Plant Cell, Plant J以及Plant Physiol发表SCI论文4篇,培养研究生7名。
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
An AP2 domain-containing gene ESE1 targeted by ethylene signaling component EIN3 is important for salt response in Arabidopsis thaliana.
乙烯信号成分 EIN3 靶向的包含 AP2 结构域的基因 ESE1 对于拟南芥的盐响应非常重要。
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Zhang LX;Li ZY;Quan R;Li GJ;Wang R;Huang R
通讯作者:Huang R
DOI:10.4161/psb.6.11.17756
发表时间:2011-01-01
期刊:PLANT SIGNALING & BEHAVIOR
影响因子:2.9
作者:Li, Zhuofu;Huang, Rongfeng
通讯作者:Huang, Rongfeng
DOI:10.1371/journal.pgen.1004025
发表时间:2013
期刊:PLoS genetics
影响因子:4.5
作者:Yu Y;Wang J;Zhang Z;Quan R;Zhang H;Deng XW;Ma L;Huang R
通讯作者:Huang R
Ethylene response factor AtERF11 that is transcriptionally modulated by bZIP transcription factor HY5 is a crucial repressor for ethylene biosynthesis in Arabidopsis.
受 bZIP 转录因子 HY5 转录调节的乙烯反应因子 AtERF11 是拟南芥乙烯生物合成的关键抑制因子。
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Plant Journal
影响因子:7.2
作者:Li ZF;Zhang LX;Yu YW;Quan R;Zhang Z;Zhang H;Huang R
通讯作者:Huang R
DOI:--
发表时间:2011
期刊:生物技术通报
影响因子:--
作者:张丽霞;李卓夫;杨德鑫;王瑞刚;李国婧;黄荣峰
通讯作者:黄荣峰
泛素受体蛋白OsRAD23d调控水稻耐盐性的研究
OsDSK2a及其互作因子协同调控水稻生长发育与耐盐性的分子机制
转录因子OsDof15调控水稻苗期耐盐性的分子基础
拟南芥ABI4转录调控维生素C的生物合成
乙烯信号传导调控植物耐盐性新组分的鉴定
拟南芥CSN5B与VTC1互作的重要氨基酸对维生素C生物合成的影响
水稻ERF因子家族耐旱基因的鉴定及其分子调控机理
新的转录调控因子TSRF1提高番茄抗病性的作用机理
国内基金
海外基金