Aux/IAA14 调控玉米根长及其响应低氮的分子机制研究
结题报告
批准号:
31972491
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李学贤
依托单位:
学科分类:
植物营养基础
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李学贤
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中文摘要
玉米根系生长发育攸关养分利用效率和产量,在田间养分异质性分布及氮素需求关键生育期,根系伸长发育与局部低氮响应的分子机制是亟待深入研究的重要课题。我们课题组前期研究发现,1)ZmAux/IAA14(IAA14)是禾本科植物特有的生长素信号途径转录因子,低氮条件在根系大幅下调表达,受外源生长素诱导增强表达;2)IAA14与玉米ARF蛋白互作;3)分析玉米转基因株系表型发现,IAA14调控玉米根长;4) 低氮可能通过TCP20-ARF通路调控IAA14表达。本项目将利用植物营养学和生物学方法,i)深入解析IAA14玉米转基因株系根系表型,评价其氮素利用效率;ii)挖掘IAA14互作蛋白和调控根系发育的下游靶基因;iii)探究IAA14靶基因功能;iv)构建TCP20 (NLP7)-ARFs-IAA14通路,不仅阐释IAA14调控玉米根长和及响应低氮分子机制,而且为玉米氮高效育种提供候选基因资源。
英文摘要
Nutrient use efficiency and grain yield is often governed by acquisition of nutrients by the root system in maize. In a microenvironment of heterogeneous nitrogen availability in the soil, the molecular mechanism of root elongation and corresponding adaptation in nitrogen depletion zones during the key developmental stage of maize remains elusive. Previously, we found that 1) ZmAux/IAA14, a member of the unique gene clade found in Poaceae, is involved in auxin signaling through repressed expression in maize roots under nitrogen limitation and induced expression under auxin supply; 2) interactions of IAA14 with ARFs; 3) significant alterations in root length of transgenic maize lines; and 4) a putative TCP20-ARFs module regulating IAA14 transcript abundance under low nitrogen. This study is aimed to 1) dissect root morphological alterations of IAA14 transgenic lines together with evaluation of nitrogen use efficiency; ii) identify interacting factors and direct target genes of IAA14; iii) functional characterization of target genes; and iv) justify the putative TCP20(NLP7)-ARFs-IAA14 pathway, revealing molecular mechanisms regulating root elongation in maize in response to low nitrogen and providing candidate genes for breeding for nitrogen use efficient maize varieties as well.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.3389/fpls.2020.00187
发表时间:2020-02
期刊:Frontiers in Plant Science
影响因子:5.6
作者:F. Nadeem;Z. Ahmad;Mahmood ul Hassan;Ruifeng Wang;Xianmin Diao;Xuexian Li
通讯作者:F. Nadeem;Z. Ahmad;Mahmood ul Hassan;Ruifeng Wang;Xianmin Diao;Xuexian Li
DOI:10.1093/plcell/koac256
发表时间:2022-09-01
期刊:PLANT CELL
影响因子:11.6
作者:Yang, Bo;Wang, Jing;Lai, Jinsheng
通讯作者:Lai, Jinsheng
DOI:10.1016/j.plaphy.2022.05.031
发表时间:2022-05-31
期刊:PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
影响因子:6.5
作者:Nadeem, Faisal;Mahmood, Rashid;Li, Xuexian
通讯作者:Li, Xuexian
DOI:10.1007/s00425-020-03363-9
发表时间:2020-02-17
期刊:PLANTA
影响因子:4.3
作者:Ul Hassan, Mahmood;Islam, Md Monirul;Li, Xuexian
通讯作者:Li, Xuexian
DOI:https://doi.org/10.1007/s13593-023-00923-7
发表时间:2023
期刊:Agronomy for Sustainable Development
影响因子:7.3
作者:Muhammad Ishfaq;Yongqi Wang;Jiuliang Xu;Mahmood Ul Hassan;Hao Yuan;Lianlian Liu;Boyi He;Irsa Ejaz;Philip J. White;Ismail Cakmak;Wei-Shan Chen;Jiechen Wu;Wopke van der Werf;Chunjian Li;Fusuo Zhang;Xuexian Li
通讯作者:Xuexian Li
镁调控番茄果实中番茄红素积累的机制研究
  • 批准号:
    32172663
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李学贤
  • 依托单位:
MYB95生物学功能及其调控玉米响应低磷的分子机制研究
  • 批准号:
    31772385
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    李学贤
  • 依托单位:
玉米CCD8基因响应低磷胁迫的调控机制和功能研究
  • 批准号:
    31471928
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李学贤
  • 依托单位:
野生玉米氮、磷高效基因(因子)的发掘与利用
  • 批准号:
    31172016
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李学贤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金