梨花柱多肽StEP和HT-B调控自交不亲和花粉管生长的分子机制

批准号:
31772276
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张绍铃
依托单位:
学科分类:
C1503.果树生长发育
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
齐开杰、王利斌、焦慧君、乔鑫、寇小兵、柯亚琪、郝萍萍
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中文摘要
梨是典型的配子体型自交不亲和性果树。本项目拟在长期研究梨自交不亲和性生理及分子机制的基础上,采用全基因组测序品种‘砀山酥梨’、‘鸭梨’和‘金坠梨’(‘鸭梨’的自交亲和性突变品种)为研究材料,综合应用免疫荧光标记、分子克隆及体外表达、激光共聚焦显微镜、电镜等研究手段和技术,分析梨花柱胞外多肽StEP和HT-B在梨自交不亲和反应中的功能特性。在克隆StEP和HT-B基因的全长的基础上,通过体外表达和花柱提取纯化两种方法,获得梨花柱胞外多肽StEP和HT-B,研究其对自交不亲和花粉管生长的调控特性,探明其进入自花花粉管的运动特征并鉴定其与自花花粉管的互作蛋白,明确StEP和HT-B协同S-RNase对自交不亲和花粉管内亚细胞器结构变化特性的调控作用,最终阐明StEP和HT-B在梨自交不亲和反应中的功能机制,从而进一步完善梨自交不亲和性的分子机理。
英文摘要
Pear presents a typical gametophytic self-incompatibility, based on the studies on the physiological and molecular characters of the recognition between pollen and pistil in Pyrus, ‘Dangshansuli’, ‘Yali’ and ‘Jinzhuili’ (a self-compatible mutant of ‘Yali’) are selected as plant materials to investigate the mechanism of the stylar peptides StEP and HT-B in the regulation of self-pollen tube growth by various technologies including immunofluorescence label assay, molecular clone, protein expression in vitro, laser confocal scanning microscope, electron microscopy. This project covers isolation and purification of peptides StEP and HT-B from the pear styles, subcellular localizaion, and analysis of their cytological functions involved in self-incompatibility reaction including how the StEP and HT-B entering pear self-pollen tube and how many pollen proteins interacted with the stylar peptides. Finally, we will reveal the mechanism of the stylar peptides StEP and HT-B in the regulation of self-pollen tube growth in Pyrus. This is essential to improve the scientific theories of pear self-incompatibility.
梨是典型的配子体自交不亲和性果树。本项目基于前期研究基础,挖掘出RALF、TTS和PSK等参与调控自交不亲和性的多肽,解析了这些多肽调控花粉管生长的分子机制,主要内容包括:第一、基于生物信息学方法分离出梨RALF基因家族成员,明确了各成员的组织表达特性,鉴定出参与调控花粉管生长的多肽RALF2;基于酵母双杂交、荧光互补、Pull-down等蛋白互作试验方法,挖掘出RALF2的互作蛋白CrRLK1L,揭示了RALF2通过与CrRLK1L的直接互作促进CrRLK1L的磷酸化;采用As-ODN和模式植物转基因的方法,明确了CrRLK1L蛋白磷酸化促进ROS含量增加,从而抑制了花粉管生长的分子机制。第二、基于生物信息学方法分离出梨HRGP家族成员,明确了该家族成员的基因结构特征、系统分类与演化特征,挖掘出参与调控花粉管生长的HRGP家族成员TTS1;基于酵母双杂交、荧光互补、Pull-down等蛋白互作试验方法,鉴定出TTS1的互作蛋白PCCP1,明确了TTS1和PCCP1正调控花粉管的生长。第三、基于生物信息学方法分离出多肽PSK基因家族成员,明确了家族成员的基因结构特征、系统分类与演化特征,揭示了各成员的组织表达特性,分离出一个在花粉中高表达的PSK2;该基因正向调控花粉管中活性氧的积累,从而促进了花粉管的生长。
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Phylogenetic and Expression Analyses of Cullin Family Members Unveil the Role of PbCUL1.C1 in Pollen Tube Growth Underlying Non-self S-RNase in Pear
Cullin 家族成员的系统发育和表达分析揭示了梨非自体 S-RNase 下 PbCUL1.C1 在花粉管生长中的作用
DOI:10.1007/s11105-020-01221-2
发表时间:2020
期刊:Plant Molecular Biology Reporter
影响因子:2.1
作者:Zhou Ye;Huang Yongdan;Wu Lei;Wang Guoming;Gu Chao;Zhang Shaoling
通讯作者:Zhang Shaoling
Characterization of Dof family in Pyrus bretschneideri and role of PbDof9.2 in flowering time regulation
Pyrus bretschneideri 中 Dof 家族的特征及 PbDof9.2 在开花时间调控中的作用
DOI:10.1016/j.ygeno.2019.05.005
发表时间:2020-01-01
期刊:GENOMICS
影响因子:4.4
作者:Liu, Xueying;Liu, Zhe;Wang, Peng
通讯作者:Wang, Peng
PbrPCCP1 mediates the PbrTTS1 signaling to control pollen tube growth in pear
PbrPCCP1 介导 PbrTTS1 信号控制梨花粉管生长
DOI:10.1016/j.plantsci.2019.110244
发表时间:2019
期刊:Plant Science
影响因子:5.2
作者:Jiao HuiJun;Liu Qian;Zhang Hao;Qi Kaijie;Liu Zhe;Wang Peng;Wu JuYou;Zhang ShaoLing
通讯作者:Zhang ShaoLing
Expression and evolutionary analysis of soluble inorganic pyrophosphatase gene family in pear and four other Rosaceae species
梨等四种蔷薇科植物可溶性无机焦磷酸酶基因家族的表达及进化分析
DOI:10.1007/s00606-020-01628-0
发表时间:2020
期刊:Plant Systematics and Evolution
影响因子:1.9
作者:Chao Tang;Xin Qiao;Xiaoxuan Zhu;Waqar Khan;Juyou Wu;Shaoling Zhang
通讯作者:Shaoling Zhang
Identification of S-genotypes in 18 pear accessions and exploration of the breakdown of self-incompatibility in the pear cultivar Xinxue
18份梨材料S基因型鉴定及新雪梨自交不亲和性解析
DOI:10.1016/j.scienta.2018.05.003
发表时间:2018
期刊:Scientia Horticulturae
影响因子:4.3
作者:Shi Su-Li;Cheng Hai-Yan;Wu Lei;Xie Zhi-Hua;Gu Chao;Zhang Shao-Ling
通讯作者:Zhang Shao-Ling
梨花粉PbrPME44基因调控花粉管生长的分子机制
- 批准号:32172511
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨果实液泡糖、酸运转与转化的分子机制
- 批准号:31830081
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:285.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
基于脂肪酸途径的梨果实酯类香气合成调控分子机制研究
- 批准号:31471839
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:95.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨果实糖酸性状形成的分子机制及重要功能基因的挖掘
- 批准号:31230063
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:280.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨自交不亲和基因产物S-RNase介导花粉管程序性死亡的机制
- 批准号:31071759
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨自交不亲和品种发生自交亲和性突变的分子机制
- 批准号:30671437
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨配子体型自交不亲和雌蕊与花粉的识别及信号转导机制
- 批准号:30270926
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
梨自交不亲和基因表达特性和蛋白产物功能的研究
- 批准号:30170651
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:张绍铃
- 依托单位:
国内基金
海外基金
