大豆miR394靶位点F-box基因Glyma08g11030在干旱胁迫应答中的功能研究
批准号:
31660295
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
倪志勇
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
于月华、张霞、任燕萍、朱燕飞、刘娜、郑凯、王怡
中文摘要
F-box蛋白参与植物对干旱胁迫的响应。研究发现某些F-box蛋白在转录后水平受miRNA的调控。前期工作发现过表达大豆gma-MIR394a明显提高转基因拟南芥的抗旱性,gma-miR394a直接切割F-box基因Glyma08g11030的mRNA分子,推测gma-miR394a在转录后水平通过调控Glyma08g11030基因的表达来响应干旱胁迫。本项目分析Glyma08g11030基因在多种胁迫下和不同组织中的表达模式;对转Glyma08g11030基因拟南芥和大豆植株进行抗旱性鉴定;测定逆境相关的生理指标,了解转Glyma08g11030基因植株响应干旱的生理机制;筛选受Glyma08g11030调控的下游基因和互作的候选蛋白,探讨Glyma08g11030参与的干旱胁迫信号通路中的上下游组分及应答干旱胁迫的分子机制,为揭示大豆miRNAs参与的干旱胁迫应答调控网络提供理论依据。
英文摘要
F-box protein have an important function in adaptive responses to drought stresses. According to our results as well as those of other studies, the regulation of certain F-box protein by miRNA in the post-transcriptional level.In a previous work, overexpression of gma-MIR394a enhanced drought tolerance in transgenic Arabidopsis thaliana, and 5' RACE experiments demonstrated that gma-miR394a directs the cleavage of F-box (Glyma08g11030) mRNA molecules. Therefore, we speculate gma-miR394a at the post-transcriptional level in response to drought stress by regulating the expression of genes Glyma08g11030.In this study, quantitative real-time PCR and promoter:GUS fusions were used to analyze the expression patterns of F-box gene in various tissues and in response to various stresses;Transgenic Arabidopsis and soybean plants of Glyma08g11030 are drought resistance identification; measuring stress-related physiological indicators, to understand transgenic plants respond to drought physiological mechanisms. Downstream genes regulated by Glyma08g11030 and its interacting candidate proteins were screened, to explore the Glyma08g11030 involved in drought stress signaling pathway up/downstream components and of the molecular mechanisms of it responses to drought stress. For revealing soybean miRNAs involved in the regulation of drought stress response network to provide theoretical basis.
作为E3泛素连接酶Skp1/Cullin或CDC53/F-box(SCF)复合物中的关键成分,F-box蛋白参与植物非生物胁迫应答。然而,大豆F-box蛋白在非生物胁迫应答中的功能仍不清楚。本研究表明GmFBX176定位于细胞核,在组织中广泛表达(在根中高表达),并在转录水平上响应聚乙二醇(PEG)处理,脱落酸(ABA)处理和盐胁迫。过表达GmFBX176的拟南芥比野生型拟南芥(WT)具有更高的干旱胁迫敏感性,较低的存活率,更快的失水率,脯氨酸,蔗糖和叶绿素含量降低,丙二醛(MDA)含量更高,相对电导率(REC)更高。此外,与WT相比,过表达GmFBX176的拟南芥对盐胁迫的敏感性更高,具有较低的存活率,较低的叶绿素含量,较低的超氧化物歧化酶(SOD)活性。过表达GmFBX176的拟南芥比WT对ABA的敏感性更低,具有更长的根,更高的气孔开放率。突变gma-miR394a互补位点的GmFBX176m3的过表达减少了转基因大豆对干旱胁迫的耐受性,相反gma-miR394a的过表达增加了转基因大豆对干旱胁迫的耐受性。酵母双杂交筛选获得64个与GmFBX176互做的蛋白,其中包括一个大豆Skp1蛋白和一些与干旱胁迫应答相关的蛋白,表明GmFBX176可与Skp1蛋白形成E3泛素连接酶SCF复合物来降解干旱胁迫应答相关蛋白。转录组测序和实时定量PCR(qPCR)分析表明,GmFBX176影响逆境应答基因的转录水平。本研究解析了gma-miR394a/GmFBX176分子模块在大豆干旱胁迫应答中的功能及作用的分子机制,为大豆抗旱分子育种提供功能明确的分子模块。在本项目的资助下,发表标注论文11篇,其中SCI收录论文4篇。获软件著作权5项。已培养博士后1名,硕士生2名,在站博士后1名。主持人及参与人获批自治区级人才项目4项,主持人获第九届新疆青年科技奖。
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Overexpression of TaSIM provides increased drought stress tolerance in transgenic Arabidopsis
TaSIM 的过度表达提高了转基因拟南芥的干旱胁迫耐受性
DOI:
10.1016/j.bbrc.2019.03.007
发表时间:
2019
期刊:
Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子:
3.1
作者:
[Yu Yuehua, Bi Chenxi, Wang Qing, Ni Zhiyong]
通讯作者:
Ni Zhiyong
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
华北农学报
影响因子:
--
作者:
[王萍, 于月华, 白玉翠, 万会娜, 倪志勇]
通讯作者:
倪志勇
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
农业与技术
影响因子:
--
作者:
[熊笙屹, 厍润祥, 张璐, 孟令晨, 于月华, 倪志勇]
通讯作者:
倪志勇
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
大豆科学
影响因子:
--
作者:
[张承琪, 王怡, 夏成林, 于月华, 倪志勇]
通讯作者:
倪志勇
DOI:
10.1016/j.envexpbot.2020.104249
发表时间:
2020-09
期刊:
Environmental and Experimental Botany
影响因子:
5.7
作者:
[Yuehua Yu;Yucui Bai;Ping Wang;Yi Wang;Huina Wan;Chen Liu;Z. Ni]
通讯作者:
Yuehua Yu;Yucui Bai;Ping Wang;Yi Wang;Huina Wan;Chen Liu;Z. Ni
共 11 条
miR169c/GmNF-YA3模块调控大豆干旱胁迫应答的分子机制研究
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批准号:32160446
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35万元
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批准年份:2021
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负责人:倪志勇
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依托单位:
国内基金
海外基金