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根结线虫miRmc1跨界调控番茄类隐花色素蛋白基因的作用机制研究

批准号:
31871943
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
魏利辉
依托单位:
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王晓宇、冯辉、周冬梅、张金凤、张琪梦、涂明梅、范亚磊

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项目成果

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中文摘要
植物病原物会产生一系列效应分子来调控寄主的防卫反应,协助病原物的侵染,小RNA(small RNA)是其中的一类重要的非蛋白类效应分子,目前在植物线虫上这类研究还鲜有报道。申请人前期通过测序发现源自南方根结线虫的miRNA(miRmc1),可能通过跨界抑制番茄类隐花色素蛋白基因SlCRY1的表达,调控番茄对线虫的防御反应。本课题拟采用RACE-PCR方法验证miRmc1切割靶基因的位点;构建miRmc1转基因番茄验证该小分子RNA的生物学功能;构建靶基因SlCRY1敲除和过表达转基因番茄验证其对线虫的抗性;通过Co-IP筛选和鉴定SlCRY1信号途径互作蛋白,从而解析miRmc1跨界调控的作用机理,揭示线虫致病新机制,为该病害的防控提供理论基础。
英文摘要
Small RNAs (sRNA) produced by pathogenic fungi are recently defined as non-proteinous effectors and regulate trans-kingdom plant immunity. However, it is rarely known about the function of sRNA from the root-knot nematode (Meloidogyne incognita, RKN) during infection and parasitism. In current study, we found 45 nematode miRNAs in RKN-infected tomato roots with Illumina deep sequencing. One of the miRNA (miRmc1) showed high abundance in RKN- infected sites. Silencing the miRmc1 precursor of the second stage of juvenile of M. incognita resulted in weak infection in tomato seedlings. Bioinformatics analysis and experimental evidences showed that miRmc1targets the cryptochrome-like protein 1 gene (SlCRY1) in tomato. Given that CRYs play vital role in plant resistance to pathogens, we speculate that RKN-produced miRmc1 may manipulate SlCRY1 gene expression in a trans-kingdom manner. Based on these results, this project will identify the cleave sites of target gene by RACE-PCR; the miRmc1 overexpression tomato plants and the SlCRY1 knock-out mutants will be generated to assess the transgenic plant response to RKN infection;. Further, mass spectrometry-based immuno-precipitation proteomics were carried out for identify the interacting protein of SlCRY1 in the transgenic tomato plants. This project will elucidate the role of RKN miRmc1 in trans-kingdom regulating plant immunity and the knowledge gained from this study will be instrumental in improving the control of RKN disease.
植物病原物会产生一系列效应分子来调控寄主的防卫反应,协助病原物的侵染,小RNA(small RNA)是其中的一类重要的非蛋白类效应分子,目前在植物线虫上这类研究还鲜有报道。前期通过测序发现源自南方根结线虫的miRNA(miRmc1),可能通过跨界抑制番茄类隐花色素蛋白基因SlCRY1的表达,调控番茄对线虫的防御反应。本项目构建了miRmc1转基因番茄验证了该小分子RNA的生物学功能,发现miRmc1过表达植株表现出对线虫的敏感性增强即线虫侵染数量增加;同时构建了靶基因SlCRY1敲除和过表达转基因番茄验证其对线虫的抗性,由于构建敲除突变体使遇到转化效率低下,阳性植株获得数量较少且时间较长,未能够及时对其进行线虫的抗性检测;本项目后续将利用通过Co-IP筛选和鉴定SlCRY1信号途径互作蛋白,从而解析miRmc1跨界调控的作用机理,揭示线虫致病新机制,为该病害的防控提供理论基础。此外, 本项目还发现miRmc1可以跨界调控另一潜在靶标基因Solyc12g035130.1.1,编码ATP dependent RNA helicase(ADRH),该基因受miRcn1正向调控。同时,也构建了ADRH的过表达和敲除突变体,相关抗性检测正在进行当中。
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: 10.13802/j.cnki.zwbhxb.2021.2020175
发表时间: 2021
期刊: 植物保护学报
影响因子: --
作者: [冯辉, 赵敏, 周冬梅, 张金凤, 张爱华, 杨荣明, 黄文坤, 魏利辉]
通讯作者: 魏利辉
DOI: 10.3969/j.issn.1000-4440.2021.02.007
发表时间: 2021
期刊: 江苏农业学报
影响因子: --
作者: [周冬梅, 何亮亮, 李伟山, 冯辉, 赵敏, 纠敏, 魏利辉]
通讯作者: 魏利辉
细胞分裂素响应因子CRF9负调控番茄对南方根结线虫的抗性机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    魏利辉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金