番茄果实成熟相关RNA结合蛋白的调控机制研究

批准号:
31672208
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
朱鸿亮
依托单位:
学科分类:
C1509.园艺作物采后生物学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨永芳、王恬、于童童、李冉、李睿、李鑫娣、秦洋
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中文摘要
针对每年国内外果品采后损失严重的实际问题,开展果实成熟衰老机制研究具有重要的理论和实际意义。番茄是重要的园艺作物和研究果实成熟的模式植物,课题组前期研究表明了microRNA和lncRNA都参与了调控番茄果实成熟。本项目拟对RNA结合蛋白开展深入研究,将在全基因组水平筛选与番茄成熟相关的RNA结合蛋白,解析关键RNA结合蛋白的生物学功能,通过转录组测序和RIP-seq技术鉴定RNA结合蛋白直接调控靶RNA,最终准确而清晰的诠释RNA结合蛋白调控果实成熟的分子机制,为果实发育成熟调控提供新的基因资源,为改造番茄果实性状提供新的途径。
英文摘要
Due to serious loss of fruits at home and abroad each year, it is important theoretical and practical significance to launch the research on the mechanism of fruit ripening and senescence. Tomato is an important horticultural crops and a model plant for the research in fleshy fruit ripening.Our previous study shows that microRNA and lncRNA is related to tomato fruit ripening. This project aims to carry out in-depth research on RNA binding protein by genome-wide discovering RNA binding proteins in tomato and illustrating their biological function. Then we use RNA-seq and RIP-seq technology to identified target RNA of RNA binding protein to clarify the molecular mechanism of RNA binding protein regulation on fruit ripening,which will provide new gene resource and new way for fruit ripening regulation.
果实是开花植物的重要器官,成熟的果实是人类膳食结构的重要的组成。因此了解果实成熟机理,揭示果实成熟调控机制网络,具有重要意义。本项目在全基因组水平筛选与番茄成熟相关的RNA结合蛋白,利用CRISPR/Cas9敲除关键RNA结合蛋白基因,解析关键RNA结合蛋白的生物学功能,通过转录组测序和RIP-seq技术鉴定RNA结合蛋白直接调控靶RNA,最终阐明RNA结合蛋白调控果实成熟的分子机制。主要结果如下:.(1)在番茄基因组中,通过生物信息学手段筛选到43个与番茄成熟相关的RNA结合蛋白基因,再结合基因功能快速鉴定技术VIGS,我们鉴定出3个与果实成熟相关的关键 RBP。对其中的RBP4进行基因进化分析,发现RBP4与拟南芥中的RNA编辑因子ORRM4高度同源,因此将RBP4命名为SlORRM4。对SlORRM4进行表达模式分析发现其在果实中高量表达;对SlORRM4进行亚细胞定位分析,确定其定位于线粒体。.(2)运用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得SlORRM4功能缺失突变体,发现slorrm4突变体的果实成熟进程相比野生型大幅度延迟,并伴随着呼吸峰和乙烯峰的延迟和降低,表明SlORRM4是番茄果实成熟的正调控因子。.(3)RNA-seq分析发现slorrm4突变体中果实成熟和线粒体功能相关的基因表达发生了显著的变化。通过RNA编辑检测和RIP-qPCR试验,表明SlORRM4影响了较多的线粒体RNA编辑效率,并直接与被编辑的靶向RNA结合。观察slorrm4突变体果实的线粒体发现其形态异常,嵴不能正常形成。蛋白免疫杂交发现,slorrm4突变体线粒体呼吸链复合物的关键蛋白表达水平降低,线粒体呼吸链功能受损。这些结果表明SlORRM4调控线粒体RNA编辑影响线粒体功能,进而影响果实成熟过程。.本项目对RNA结合蛋白SlORRM4调控番茄果实成熟分子机理的解析,丰富了果实成熟调控网络,为果实品质保持和耐贮性改良提供理论基础。
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:2019
期刊:中国生物工程杂志
影响因子:--
作者:王柯茹;朱鸿亮
通讯作者:朱鸿亮
The RNA Editing Factor SlORRM4 Is Required for Normal Fruit Ripening in Tomato
RNA编辑因子SlORRM4是番茄果实正常成熟所必需的
DOI:10.1104/pp.17.01265
发表时间:2017
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Yang Yongfang;Zhu Guoning;Li Rui;Yan Shijie;Fu Daqi;Zhu Benzhong;Tian Huiqin;Luo Yunbo;Zhu Hongliang
通讯作者:Zhu Hongliang
Molecular and functional diversity of organelle RNA editing mediated by RNA recognition motif-containing protein ORRM4 in tomato
番茄中RNA识别基序蛋白ORRM4介导的细胞器RNA编辑的分子和功能多样性
DOI:10.1111/nph.16714
发表时间:2020
期刊:NEW PHYTOLOGIST
影响因子:9.4
作者:Yang Yongfang;Liu Xiuying;Wang Keru;Li Jinyan;Zhu Guoning;Ren Shuang;Deng Zhiping;Zhu Benzhong;Fu Daqi;Qu Guiqin;Luo Yunbo;Zhu Hongliang
通讯作者:Zhu Hongliang
CRISPR technology is revolutionizing the improvement of tomato and other fruit crops
CRISPR 技术正在彻底改变番茄和其他水果作物的改良
DOI:10.1038/s41438-019-0159-x
发表时间:2019-06
期刊:Horticulture Research
影响因子:8.7
作者:Wang Tian;Zhang Hongyan;Zhu Hongliang
通讯作者:Zhu Hongliang
DOI:10. 13523 /j. cb. 1907029
发表时间:2019
期刊:中国生物工程杂志
影响因子:--
作者:王柯茹;朱鸿亮
通讯作者:朱鸿亮
RNA编辑因子SlRIP1b调控番茄果实心室形成的机制研究
- 批准号:32172639
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
跃变型果实成熟过程中线粒体的作用机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:200万元
- 批准年份:2020
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
富含甘氨酸的RNA结合蛋白SlGRP7对番茄果实成熟及品质形成的调控机制研究
- 批准号:31972472
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
番茄果实成熟相关长链非编码RNA转录生成的分子调控机制
- 批准号:91540118
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
番茄果实成熟相关Dicer-like 2c的调控机制研究
- 批准号:31471921
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
国内基金
海外基金
