独脚金内酯感知相关基因MAX2在甜瓜与埃及列当识别过程中的功能研究

批准号:
31460467
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
53.0 万元
负责人:
赵思峰
依托单位:
学科分类:
C1401.植物病理学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
姚兆群、陈莉、郭开发、田芳、方小翠、曹小蕾
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中文摘要
列当主要分布于我国西北、华北和东北地区,其寄生于菊科、豆科、茄科、葫芦科、十字花科、大麻科、亚麻科和伞形科等多种植物根部,给这些作物造成严重损失,现有防治技术均无法完全控制列当危害,培育和种植抗列当品种是目前最为经济和有效的防治方法。列当种子受寄主植物根系分泌的独脚金内酯类物质刺激后才会萌发,本课题以甜瓜和埃及列当为研究体系,以独脚金内酯信号传递、感知关键基因MAX2作为研究对象,对甜瓜和埃及列当的MAX2基因进行克隆和功能验证后,采用RNAi技术,设计对埃及列当MAX2特异性的RNA沉默载体,通过农杆菌转化法将其分别转入甜瓜和列当中,研究其在埃及列当与甜瓜识别过程中的功能,为开发抗列当农作物品种提供理论支持。
英文摘要
Orobanche are mainly distributed in the Northwestern, North China and Northeast of China. It can parasitic on Asteraceae, Leguminosae, Solanaceae, Cucurbitaceae, Cruciferae, Cannabaceae, Linaceae and Umbelliferae plant roots and caused large economical lose, but there is no effective control method. Breeding and planting resistant varieties is one of the most effective and economic ways to control orobanche parasitic. The germination of all Orobanche spp. depends on the reception of Strigolactones stimulation from host roots. Muskmelon (Cucumis melo) and Orobanche aegyptiaca as a study system were studied in this subject. Strigolactones signal transduction and perception-related Gene MAX2 in muskmelon and Orobanche aegyptiaca were cloneed and identified. The MAX2 specific RNA silencing vector for Orobanche aegyptiaca will be design, and then it will be transferred to the muskmelon and orobanche by agrobacterium transformation method. And its role and fungtion in mutual recogntion of muskmelon and Orobanche aegyptiaca will be studied. This study result will provide theoretical support for the development of resistance host plants to control orobanche.
埃及列当在新疆全境均有分布,给新疆的甜瓜、加工番茄等多种经济作物造成严重损失,培育和种植抗列当品种是目前最为经济和有效的防治方法,列当种子受寄主植物根系分泌的独脚金内酯类物质刺激后才会萌发,本研究克隆了甜瓜CmCCD7和CmCCD8基因,CmCCD7和CmCCD8在甜瓜“黄旦子”的根、茎、叶、芽中均有表达,其中以根中的表达量最高,芽中最少,构建了RNAi-CmCCD7和RNAi-CmCCD8载体,采用农杆菌介导法转入甜瓜“黄旦子”愈伤组织中,进行PCR和Southern杂交检测后各挑取RNAi-CmCCD7和RNAi-CmCCD8单克隆植株各一株进行后续试验。RNAi植株的分枝数和IAA的水平与未转基因的植株的分枝数量和IAA水平都非常接近。ABA在未转基因和rnai-73植株中比在rnai-84植株中高很多,rnai-84植株上的列当寄生率比其他两个植株的寄生率有显著降低。采用GR24、Fluridone和TIS108等萌发刺激物物处理埃及列当种子后,在预培养阶段有GA和BR合成的相关基因被激活,而且在测定内源激素含量时,发现这两种激素的含量也升高了,与基因表达情况一致。从转录组注释的数据中我们找到了3个与独脚金内酯相关的基因,MAX2和2个KAI2-like基因。进行分析后发现,萌发刺激物受体的相关基因已经在这个阶段得到表达。在GR24处理后,GA、ABA、乙烯和BRs合成代谢的许多相关基因也发生了显著变化,而且这些变化与其含量的变化一致。本研究筛选出了3种埃及列当种子萌发刺激物并明确了作用机制,对采用自杀式萌发防治列当提供了依据和参考。通过研究发表研究论文6篇,其中SCI收录论文2篇,申请国家发明专利1件,培养博士研究生1人,硕士研究生3人。
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:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.21.058
发表时间:2016
期刊:湖北农业科学
影响因子:--
作者:田芳;姚兆群;陈美秀;徐瑛;赵思峰
通讯作者:赵思峰
DOI:--
发表时间:2018
期刊:新疆农业科学
影响因子:--
作者:彭金凤;姚兆群;包亚洲;曹小蕾;陈美秀;陈虹娇;赵思峰
通讯作者:赵思峰
DOI:10.11937/bfyy.201709018
发表时间:2017
期刊:北方园艺
影响因子:--
作者:田芳;姚兆群;陈美秀;许瑛;赵思峰
通讯作者:赵思峰
Global Transcriptomic Analysis Reveals the Mechanism of Phelipanche aegyptiaca Seed Germination.
全球转录组分析揭示了埃及飞利浦种子萌发的机制
DOI:10.3390/ijms17071139
发表时间:2016-07-15
期刊:International journal of molecular sciences
影响因子:5.6
作者:Yao Z;Tian F;Cao X;Xu Y;Chen M;Xiang B;Zhao S
通讯作者:Zhao S
Transcriptome analysis of Phelipanche aegyptiaca seed germination mechanisms stimulated by fluridone, TIS108, and GR24.
氟啶酮、TIS108 和 GR24 刺激埃及菲利普种子萌发机制的转录组分析
DOI:10.1371/journal.pone.0187539
发表时间:2017
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Bao YZ;Yao ZQ;Cao XL;Peng JF;Xu Y;Chen MX;Zhao SF
通讯作者:Zhao SF
瓜列当cytokinin信号途径下游基因功能鉴定及对吸器形成的调控机制
- 批准号:32160649
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:35万元
- 批准年份:2021
- 负责人:赵思峰
- 依托单位:
塔里木盆地南缘丛枝菌根真菌多样性与地面植物相互响应生态演变规律研究
- 批准号:31060119
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:赵思峰
- 依托单位:
滴灌条件下枯草芽孢杆菌S44防治加工番茄根腐病防病机理研究
- 批准号:30800733
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:赵思峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
