基于micro RNA调控的生长素响应基因ARF延缓番茄花柄脱落的作用机制及其钙素调控

批准号:
31171966
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
李天来
依托单位:
学科分类:
C1506.蔬菜与瓜果生长发育
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
许涛、刘义玲、郭泳、高嵩、关小溪、张雨彤、李红
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中文摘要
本研究在课题组已筛选出番茄花柄脱落过程中ARF表达变化较大的基因,并完成了加速和延缓脱落的调控因子microRNA测序,以及筛选出调控脱落的候选ARF成员和互补microRNA的基础上,以番茄花柄为试材,首先弄清花柄脱落过程中离区的ARF表达变化规律,筛选出参与生长素抑制番茄脱落的相应ARF基因,以明确生长素抑制番茄器官脱落的作用机制;其次通过VIGS获得突变体,明确和验证特异调控脱落的相应ARF基因;第三根据确定参与生长素抑制番茄脱落的相应ARF基因和通过Solexa测序获得microRNA,找到对应的互补microRNA,并通过分析其表达规律以及化学合成microRNA的类似物mimic和抑制子inhibitor验证其在脱落过程中的调控作用;最后通过钙处理检测ARF和pre-microRNA和microRNA表达。最终揭示钙在IAA延缓番茄花柄外植体脱落过程中的作用机制。
英文摘要
器官脱落发生是科学研究以及农业生产的热点,然而其发生的调控机制并不清楚。本文从延缓脱落的生长素作用因子入手,通过筛选调控脱落的关键ARF和其负调控因子microRNA来阐述脱落发生的作用机理。.对本体系诱导的花柄脱落进程进行了划分,明确了前8小时为脱落不敏感时期,利用生长素报告基因DR5::GUS植株,明确了脱落过程中生长素在离区部位的时空变化。结合脱落过程中生长素响应因子ARFs全家族的表达谱,并通过生长素处理延缓脱落,以及乙烯加速脱落过程中的ARFs变化,以及与其他物种中的调控脱落ARF功能分析,初步筛选出脱落相关ARF2,6,8,10,16,17。通过对脱落过程样品中的miRNA测序和降解组测序,鉴定出筛选出19在脱落过程中特异调控的miRNA。其在脱落,乙烯加速和1-MCP延缓脱落过程中的表达谱,结合靶基因和miRNA数据,初步明确调控脱落的miRNA成员以及其参与的调控路径。除了调控ARF6/8的miR167和ARF10,16, 17/miR160外,我们还筛选出了乙烯信号传导相关基因CTR1sv1/miR1917和EIN2/miR828。.构建了ARF2 RNAi和PARF2:: GUS植株,ARF2主要在生长点,小叶基部以及花粉和种子部位表达,结合ARF2 RNAi株系表型,其在延缓器官衰老方面起着重要作用; ARF14 RNAi植株,ARF14在调控叶片光合和衰老方面起重要作用; ARF10,16, 17/miR160超表达载体,以及相应的抗miRNA调控的靶基因超表达载体ARF10 mutant,ARF16mutant,和ARF17mutant。ARF10 mutant在调控叶片水分蒸腾过程中起重要作用。对ARF2和10, 16, 17/miR160,CTR4SV1/miR1917对于其花柄进行离体培养,发现ARF2RNAi,35S:: ARF16 mutant,35S:: miR160,35S::CTR4SV1和35S:: miR1917对于花柄脱落有显著影响。其中ARF2RNAi,35S:: miR160,35S::CTR4SV1 延缓脱落而35S:: ARF16 mutant 和35S:: miR1917加速脱落发生。. 以上筛选出的生长素响应基因和其负调控因子microRNA结果为阐述生长素延缓脱落和乙烯加速脱落过程的作用机制打下基础。
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:--
发表时间:2014
期刊:Journal of Plant Growth Regulation
影响因子:4.8
作者:高嵩;王艳玲;刘欣;李天来
通讯作者:李天来
Proteomics profiling of ethylene-induced tomato flower pedicel abscission
乙烯诱导的番茄花蒂脱落的蛋白质组学分析
DOI:10.1016/j.jprot.2015.03.023
发表时间:2015-05-21
期刊:JOURNAL OF PROTEOMICS
影响因子:3.3
作者:Zhang, Xiao-lin;Qi, Ming-fang;Li, Tian-lai
通讯作者:Li, Tian-lai
DOI:10.1093/jxb/erv199
发表时间:2015-07
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Tao Xu;Yanling Wang;Xin Liu;Song Gao;M. Qi;Tianlai Li
通讯作者:Tao Xu;Yanling Wang;Xin Liu;Song Gao;M. Qi;Tianlai Li
DOI:--
发表时间:2014
期刊:沈阳农业大学学报
影响因子:--
作者:李天来;关晓溪;仇佳琦;冯超阳
通讯作者:冯超阳
Temporal and Spatial Distribution of Auxin Response Factor Genes During Tomato Flower Abscission
番茄花脱落过程中生长素响应因子基因的时空分布
DOI:10.1007/s00344-013-9377-x
发表时间:2014-06-01
期刊:JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION
影响因子:4.8
作者:Guan, Xiaoxi;Xu, Tao;Li, Tianlai
通讯作者:Li, Tianlai
生长素与油菜素内酯协同调控番茄花柄脱落的作用机制
- 批准号:32330097
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:223万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李天来
- 依托单位:
环境影响番茄品质性状的机制和调控
- 批准号:31991184
- 项目类别:重大项目
- 资助金额:396万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李天来
- 依托单位:
低温逆境下钙调控生长素抑制番茄花柄脱落的分子机制
- 批准号:U1708232
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李天来
- 依托单位:
生长素调控水通道蛋白AQP诱导番茄花柄脱落的作用机制研究
- 批准号:31572167
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:李天来
- 依托单位:
生长素运输载体PIN在番茄花柄脱落过程中的作用机制及其钙素调控
- 批准号:31272153
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李天来
- 依托单位:
乙烯诱导番茄花柄脱落的信号转导途径中钙调控特异基因的鉴定
- 批准号:30871714
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:李天来
- 依托单位:
番茄花柄脱落相关酶-多聚半乳糖醛酸酶的性质及其基因表达的钙素调控
- 批准号:30571265
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:李天来
- 依托单位:
番茄光合运转糖-蔗糖的代谢及其调控
- 批准号:30170640
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:李天来
- 依托单位:
国内基金
海外基金
