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CaN在棉铃虫抵御Cry2Ab毒杀过程中的功能解析
结题报告
批准号:
31802016
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
27.0 万元
负责人:
魏纪珍
依托单位:
学科分类:
C0403.动物生理与行为
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘晓光、姚双艳、杨朔、张云辉、李琳红
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中文摘要
Cry2Ab杀虫蛋白是一种广泛应用的生物源杀虫剂,也是二代转双价基因作物中重要的杀虫蛋白。目前对其杀虫机理的研究多从受体特异性等角度进行。我们前期的研究发现钙调磷酸酶(Calcineurin, CaN)/FK506结合蛋白信号及ABCC2参与了Cry2Ab杀虫作用,但详细的分子机制尚不清楚。本申请拟采用活体RNAi、细胞转染、Western blot、点突变等生理生化和分子生物学方法,深入解析CaN如何调控下游靶蛋白(FKBP和ABCC2)的去磷酸化及受体ABCC2的磷酸化如何影响Cry2Ab对棉铃虫的毒理。该研究有利于深入探究Cry2Ab的作用机制,为减少其使用风险奠定理论基础。
英文摘要
Cry2Ab protein is extensively used as biological insecticide and also used as an important protein in transgenic crop. The studies concerning the mode of action of Cry2Ab mainly focus on the identification of receptors. Our previous studies have confirmed that calcineurin/FK506 binding protein signals and ABCC2 take part in Cry2Ab action. However, the detailed molecular mechanism of these molecules involved in Cry2Ab toxicology remained elusive. In present studies, the effect of CaNA/FK506 binding protein/ABCC2 on Cry2Ab toxicity will be investigated by using RNAi, cell transfection, Western Blot, point mutations, binding experiments and so on. This study will enrich the molecular mechanism of Cry2Ab action and reduce the risk of Cry2Ab application.
Cry2Ab是二代转双基因(Cry1Ac和Cry2Ab)棉花中的重要杀虫蛋白之一。评价二代转基因棉花的使用风险,需要我们对Cry2Ab的杀虫机理进行深入的研究。对其杀虫机理的研究多从受体特异性等角度进行,我们前期的研究发现钙调磷酸酶(Calcineurin, CaN)/FK506结合蛋白信号及ABCC2参与了Cry2Ab杀虫作用,但详细的分子机制尚不清楚。在此基础上,通过本项目的研究发现了钙调神经磷酸酶(Calcineurin, CaN)影响Cry2Ab对棉铃虫的作用机制。主要结果如下:1) ABCC2以去磷酸的形式(两个磷酸化位点为:Ser414和 Ser710)参与Cry2Ab的毒理过程;2)FKBP12作为ABCC2的分子伴侣也影响ABCC2的正常功能(FKBP2与ABCC2的C端结合;3)FKBP12的过表达或干扰影响Cry2Ab对细胞的毒理;4)在加入FK506时,CaN、FK506和FKBP12三者形成复合体,影响了ABCC2的蛋白结构及活性,进而影响了Cry2Ab对棉铃虫的毒理。该研究有利于阐明Cry2Ab对棉铃虫的杀虫机制,丰富完善现有的Bt杀虫作用模型,也为更好的利用Cry2Ab,提高Cry2Ab杀虫效果提供理论参考。同是本研究除了探究CaN如何参与到Cry2Ab的毒理过程,还要发现CaN调控着棉铃虫幼虫重要的免疫通路,这丰富完善CaN的功能研究,同时作为一个重要的参与Bt毒杀活性的基因,CaN及其靶蛋白是我们利用RNAi+Bt的转基因策略进行害虫防治和抗性治理策略中很有价值的靶标基因。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2021.11.174
发表时间:2021-11
期刊:International journal of biological macromolecules
影响因子:8.2
作者:Xue Yao;Chen Liu;Yunpeng Duan;S. An;Jizhen Wei;G. Liang
通讯作者:Xue Yao;Chen Liu;Yunpeng Duan;S. An;Jizhen Wei;G. Liang
DOI:10.3389/fmicb.2021.634619
发表时间:2021
期刊:Frontiers in microbiology
影响因子:5.2
作者:Wei J;Yao X;Yang S;Liu S;Zhou S;Cen J;Liu X;Du M;Tang Q;An S
通讯作者:An S
DOI:--
发表时间:2021
期刊:植物保护学报
影响因子:--
作者:姚 雪;马洌扬;张 博;常彦鹏;李瑞敬;王明月;赵文丽;魏纪珍
通讯作者:魏纪珍
DOI:10.3389/fphys.2019.01312
发表时间:2019-10
期刊:Frontiers in Physiology
影响因子:4
作者:Jizhen Wei;Linhong Li;Shuangyan Yao;Shuo Yang;Shuai Zhou;Xiaoguang Liu;Mengfang Du;Shiheng An
通讯作者:Shiheng An
DOI:--
发表时间:2020
期刊:昆虫学报
影响因子:--
作者:魏纪珍;王凯;刘少凯;刘晓光;梁革梅;杜孟芳;安世恒
通讯作者:安世恒
CAN/lectin 7信号通路调控棉铃虫对Cry1Ac蛋白的免疫机制解析
  • 批准号:
    32172401
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    魏纪珍
  • 依托单位:
国内基金
海外基金