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伴侣蛋白Cpn60调节水稻光合碳同化机制研究
结题报告
批准号:
31571577
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
蒋德安
依托单位:
学科分类:
C1304.作物生理学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈跃、何漪、郭海朋、刘嫣、王晓曼、付军亮、肖梦竹
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中文摘要
分子伴侣是一类与其他蛋白互作,帮助其他蛋白折叠和组装形成有天然功能的蛋白,其自身不是功能蛋白的结构组成的蛋白。微生物和人类中的研究,揭示它有多方面的重要重要作用。它虽广泛存在于植物中,但对其的功能研究仅有一些零星的报告。本研究利用实验室已有的分子伴侣(Cpn60)突变体和超表达等材料,研究Cpn 60突变株系光合碳同化参数,如羧化效率和最大羧化速率;Cpn 60与核酮糖1,5二磷酸羧化酶/加氧酶活化酶及核酮糖1,5二磷酸羧化酶/加氧酶互作关系, Cpn60在水稻抗逆性中调节碳同化的作用, Cpn60与RCA不同表达水平对两者互作影响;这对阐明Cpn60调节光合碳同化机制,挖掘植物基因资源,培育新种质具重要意义。
英文摘要
Molecular chaperone is any protein that interacts with and aids in the folding or assembly of another protein without being part of its final structure. It has been known that play very important role in maintenance of proteome integrity and protein homeostasis in microbe and human. Their functions are little recognized in plant although they exist extensively in plant kingdom. The special materials developed in our laboratory are used to study the parameters of photosynthetic carbon assimilation, such as, carboxylation efficieny and maximum carboxylation rate, the interaction among Cpn 60, ribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase (Rubisco) activase (RCA) and Rubisco. The researches also involves into the function in stress resistance of the different lines and the quantitive relationship between Cpn 60 subunit and RCA. Our aim is to uncover the regulation mechanism of Cpn 60 to photosynthetic carbon assimilation, to dig plant gene source and develop new germplasm.
伴侣蛋白在植物蛋白结构正确折叠和功能恢复中发挥重要功能,它从多方面调节植物发育和代谢过程。我们前期的研究发现,它对光光作用的调节不只是传统的对Rubisco的装配。为了探索它对光合碳同化的影响,我们成功创制了伴侣蛋白(CPN)两种亚基基因的水稻超表达株系和一种敲除株系,进行农艺性状和光合荧光相关参数的测定分析,蛋白定位、互作蛋白和转录组分析。表明CPN601株系生长与野生型相近,CPN601株系在前期生长较慢,分蘖期后株高迅速增长,最终显著高于野生型,两株系产量性状优于野生型。分蘖盛期两株系最大光合速率和羧化效率,PSI和PSII的量子产率和电子传递速率都比对照高。高温下RCAL与分子伴侣CPN60β1存在互作,超表达CPN60β1的转基因水稻提高了热适应性。明确了OsCPN60β1在水稻各器官表达差异很大,以叶片中最高,定位在叶绿体中。利用CRISPR/Cas9技术获得多个OsCpn60β1突变体,表明纯合突变苗期致死,表现为叶绿体发育异常,光系统活力丧失,光合重要基因表达下降。CPN60β1互作的一些蛋白可能通过光合复合体组分和叶绿体核糖体蛋白的缺失,影响叶绿体发育。因此,CPN60对光合碳同化的作用机制是多方面的,这对改善植物光合作用和产量具有一定理论和应用价值。
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:10.1016/j.ecoenv.2017.03.018
发表时间:2017-07-01
期刊:ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
影响因子:6.8
作者:Guo, Haipeng;Chen, Houming;Zheng, Bingsong
通讯作者:Zheng, Bingsong
DOI:10.1007/s00425-016-2578-3
发表时间:2016-12-01
期刊:PLANTA
影响因子:4.3
作者:Guo, Haipeng;Hong, Chuntao;Jiang, Dean
通讯作者:Jiang, Dean
DOI:10.13592/j.cnki.ppj.2016.1022
发表时间:2016
期刊:植物生理学报
影响因子:--
作者:陈候鸣;陈跃;王盾;蒋德安
通讯作者:蒋德安
DOI:doi: 10.3389/fpls.2019.01569
发表时间:2019
期刊:Front. Plant Sci.
影响因子:--
作者:He Y;Zhou K;Wu Z;Li B;Fu J;Lin C;Jiang D
通讯作者:Jiang D
Overexpression of a Miscanthus sacchariflorus yellow stripe-like transporter MsYSL1 enhances resistance of Arabidopsis to cadmium by mediating metal ion reallocation
芒草黄色条纹状转运蛋白MsYSL1的过度表达通过介导金属离子重新分配增强拟南芥对镉的抗性
DOI:10.1007/s10725-018-0376-6
发表时间:2018-05-01
期刊:PLANT GROWTH REGULATION
影响因子:4.2
作者:Chen, Houming;Zhang, Cheng;Jiang, Dean
通讯作者:Jiang, Dean
SAUR基因对水稻器官生长发育调控的功能研究
  • 批准号:
    31371591
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
NDH复合体介导的环式电子流在作物抗盐中的作用
  • 批准号:
    31171462
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
水稻Rubisco活化酶(RCA)表达的调节与抗高温特性
  • 批准号:
    30971703
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
叶绿体NDH-H亚基同工型与抗逆性的关系
  • 批准号:
    30771302
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
RCA与Rubisco互作及其与水稻抗逆性的关系
  • 批准号:
    30471051
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
水稻RCA基因表达与光合作用的关系
  • 批准号:
    39970440
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
水稻RUbiso活化酶及其对RUbisco活性的调节
  • 批准号:
    39570432
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    7.0万元
  • 批准年份:
    1995
  • 负责人:
    蒋德安
  • 依托单位:
国内基金
海外基金