铝、锰通道蛋白NRAMP和NIP在超富集植物芒萁根系稀土吸收中的功能研究
结题报告
批准号:
42007110
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
刘文深
依托单位:
学科分类:
环境土壤学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘文深
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中文摘要
根系高效吸收是超富集植物地上部超富集的基础。然而,较之镍、锌、镉和砷等重(类)金属超富集植物,稀土超富集植物根系稀土高效吸收的关键途径及分子生物学机制还很不清楚。前期研究表明,超富集植物对稀土的吸收可能通过共用铝、锰的通道实现,而铝、锰通道蛋白NRAMP和NIP可能是稀土跨膜运输的关键蛋白。为验证该假设,本项目拟以稀土超富集植物芒萁(Dicranopteris linearis)为研究对象,采用室内水培实验,明确芒萁根系对稀土的吸收动力学参数,阐明芒萁根系吸收稀土与吸收其它元素的关系;通过转录组测序、实时荧光定量PCR和生物信息学分析,锁定芒萁根系稀土吸收的目标蛋白;并构建酵母转化株和纯合转基因拟南芥材料,验证目标蛋白的生物学功能,揭示铝、锰通道蛋白NRAMP和NIP在芒萁根系稀土吸收中的角色。研究结果有利于进一步深入认识稀土超富集植物生理生态学机制,并为稀土污染土壤生态修复提供科学依据。
英文摘要
The enhanced root uptake is the driver of hyperaccumulation in the shoots of hyperaccumulators. However, compared to the nickel, zinc, cadmium, arsenic, etc. metal(loid)s hyperaccumulators, the key approaches and molecular mechanisms of rare earth elements (REEs) enhanced uptake by hyperaccumulators are far from understanding. Previous studies have shown that the uptake of REEs by hyperaccumulators roots may be achieved by sharing the transporters of aluminium (Al) and manganese (Mn), and NRAMP and NIP of Al and Mn may be the key transporters for the uptake of REEs. In order to test the above hypothesis, the present project intends to take the REEs hyperaccumulator Dicranopteris linearis as the research object, determining the kinetic parameters and characteristics of REEs uptake by D. linearis roots, and illuminating the relationship between the uptake of REEs and the uptake of other elements through hydroponic experiments; screening the target REEs transporters in D. linearis roots with the methods of RNA-Seq, RT-PCR and bioinformatics analysis; and verifying the biological function of the target transporters, revealing the role of Al, Mn transporters NRAMP and NIP in REEs uptake by D. linearis roots through homozygous transgenic yeast and Arabidopsis materials construction. The research results would be conducive to a deeper understanding of the ecophysiological mechanisms of REEs hyperaccumulators, and shed light for the ecological restoration of REEs-contaminated soils.
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:10.1007/s11104-022-05743-4
发表时间:2022-10-17
期刊:PLANT AND SOIL
影响因子:4.9
作者:Liu, Chong;Ding, Ting-Xuan;Qiu, Rong-Liang
通讯作者:Qiu, Rong-Liang
DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.154361
发表时间:2022
期刊:Science of The Total Environment
影响因子:9.8
作者:Mei-Na Guo;Xi Zhong;Wen-Shen Liu;Guo-Bao Wang;Yuan-Qing Chao;Hermine Huot;Rong-Liang Qiu;Jean Louis Morel;Francoise Watteau;Geoffroy Séré;Ye-Tao Tang
通讯作者:Ye-Tao Tang
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.131254
发表时间:2023-03
期刊:Journal of hazardous materials
影响因子:13.6
作者:Hong-Xiang Zheng;Yu-Lu Yang;Wenshen Liu;Y. Zhong;Yue Cao;R. Qiu;Chong Liu;A. van der Ent;Martin John Hodson;Ye-tao Tang
通讯作者:Hong-Xiang Zheng;Yu-Lu Yang;Wenshen Liu;Y. Zhong;Yue Cao;R. Qiu;Chong Liu;A. van der Ent;Martin John Hodson;Ye-tao Tang
DOI:10.1021/acs.est.2c09320
发表时间:2023-04
期刊:Environmental science & technology
影响因子:11.4
作者:Hong-Xiang Zheng;Wenshen Liu;Dan Sun;Shishu Zhu;Yang Li;Yu-Lu Yang;Ruo-Rong Liu;Hua–Yuan Feng-Hua–Yu
通讯作者:Hong-Xiang Zheng;Wenshen Liu;Dan Sun;Shishu Zhu;Yang Li;Yu-Lu Yang;Ruo-Rong Liu;Hua–Yuan Feng-Hua–Yu
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.130253
发表时间:2022-10
期刊:Journal of hazardous materials
影响因子:13.6
作者:Candie Xie;Ye Xiao;Chao He;Wenshen Liu;Ye-tao Tang;Shizhong Wang;A. van der Ent;J. Morel;M. Simonnot;R. Qiu
通讯作者:Candie Xie;Ye Xiao;Chao He;Wenshen Liu;Ye-tao Tang;Shizhong Wang;A. van der Ent;J. Morel;M. Simonnot;R. Qiu
基于水热转化的超富集植物美洲商陆生物质稀土选择性回收机理与技术
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    刘文深
  • 依托单位:
超富集植物叶片差异性富集轻重稀土的关键机制研究
  • 批准号:
    42377009
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    刘文深
  • 依托单位:
硅对超富集植物芒萁稀土吸收、转运和富集的作用机制
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘文深
  • 依托单位:
国内基金
海外基金