淀粉富集限制因子α-葡聚糖,水双激酶(GWD)参与木薯淀粉代谢的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31571729
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Starch metabolism is the basis of crop yield and the regulatory function of starch phosphorylation, the only naturally occurring covalent modification of starch, has largely unknown. Functional elucidation of the key gene α-glucan, water dikinase 1 (GWD1) in the regulation of starch metabolism in cassava leaf and storage root can clarify the mechanisms for their role in yield development. In this proposal, we will focused on the expression characterization of GWD1 in wild-type and RNAi transgenic cassava, in addition to the cassava mutants with other starch biosynthetic enzymes, and their changes of starch metabolism and carbon flux in order to verify the biological function of cassava GWD1 in starch phosphorylation and starch metabolism. Using the analysis tools co-IP, GC-MS, HPAEC-PAD etc., the changes of sugars, starch phosphorylation level and physico-chemical properties of starch granules will been confirmed. Furthermore, in combination of isotope tracing and fluorescence labeling to test the carbon flux fluctuation, the physiological parameters and economical traits will be analyzed by the use of.field-grown transgenic cassava in order to elucidate the GWD1 function in carbon transport and partitioning of cassava development. The study will provide the fundamental knowledge and technology for breeding novel germplasms with high yield and better starch.
淀粉代谢是作物产量形成的基础,磷酸化是淀粉代谢过程中唯一的共价修饰,但其对淀粉代谢的调控功能尚未完全阐明;解析淀粉磷酸化关键基因α-葡聚糖,水双激酶1(GWD1)在木薯源(叶片)和库(块根)淀粉代谢中的作用,可阐明其参与木薯产量形成的调控机制。本研究拟通过对野生型和GWD-RNAi转基因木薯开展基因表达特性分析,检测淀粉代谢及碳流转运的变化,结合实验室已有的其它淀粉合成酶突变木薯,验证木薯GWD1在淀粉磷酸化及淀粉代谢中的生物学功能。利用co-IP、GC-MS、HPAEC-PAD等技术分析木薯叶片及块根的淀粉合成酶互作模式、糖分、淀粉磷酸化程度及淀粉粒理化性质的变化,结合13C同位素示踪验证碳流的动态及木薯田间生理生化和产量等农艺性状的变化,解析GWD1在木薯发育过程中对库源碳运输及碳分配的调控机理,为下一步培育高产、优质淀粉新品种提供理论指导和技术支持。

结项摘要

源头强度对储藏根发育的调控在很大程度上是未知的。木薯储藏根延迟(srd)T-DNA插入突变体推迟储藏根的发育,但地上部分表现为与野生型植株相同的正常生长。SRD基因被鉴定为α-葡聚糖,水二激酶1(GWD1)的同源基因,其表达在叶片中受光/暗节律的调节,并与储藏根发育时期相关联。 GWD1-RNAi转基因木薯植株显示出延迟的植株和储藏根生长,这是由于叶片淀粉过量表型引起的光合能力下降和可溶性糖水平降低所导致的结果。其叶片淀粉颗粒直链淀粉含量显著增加,形成具有短链增多的C型半结晶结构,显示为储藏型淀粉。在GWD1-RNAi株系的储藏根中,麦芽糖含量显著降低,淀粉磷酸化水平下降并表现出显著降低的β-淀粉酶分解率。这些结果表明GWD1通过减少从源头到库的光同化分配以及块根作物中的淀粉动员来调节临时型淀粉形态建成和储藏根生长。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Alpha-Glucan, Water Dikinase 1 Affects Starch Metabolism and Storage Root Growth in Cassava (Manihot esculenta Crantz).
α-葡聚糖、水二激酶 1 影响木薯 (Manihot esculenta Crantz) 的淀粉代谢和贮藏根生长
  • DOI:
    10.1038/s41598-017-10594-6
  • 发表时间:
    2017-08-29
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Zhou W;He S;Naconsie M;Ma Q;Zeeman SC;Gruissem W;Zhang P
  • 通讯作者:
    Zhang P
Cassava C-repeat binding factor 1 gene responds to low temperature and enhances cold tolerance when overexpressed in Arabidopsis and cassava
木薯 C 重复结合因子 1 基因在拟南芥和木薯中过表达时,可响应低温并增强耐冷性。
  • DOI:
    10.1007/s11103-017-0596-6
  • 发表时间:
    2017-05-01
  • 期刊:
    PLANT MOLECULAR BIOLOGY
  • 影响因子:
    5.1
  • 作者:
    An, Dong;Ma, Qiuxiang;Zhang, Peng
  • 通讯作者:
    Zhang, Peng
Divergent Regulation of CBF Regulon on Cold Tolerance and Plant Phenotype in Cassava Overexpressing Arabidopsis CBF3 Gene.
CBF调节子对过表达拟南芥CBF3基因的木薯耐冷性和植物表型的发散调控
  • DOI:
    10.3389/fpls.2016.01866
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    An D;Ma Q;Yan W;Zhou W;Liu G;Zhang P
  • 通讯作者:
    Zhang P

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Al-4%Ag合金中Ag原子偏析的低温正电子湮没参数研究
  • DOI:
    10.11804/nuclphysrev.37.2020002
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
    原子核物理评论
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    聂聪;刘晓双;张鹏;刘贵仲;曹兴忠;王宝义;于润升
  • 通讯作者:
    于润升
基于OpenFOAM的周期性管内流动边界处理方法研究
  • DOI:
    10.13255/j.cnki.jusst.2017.03.003
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    上海理工大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张鹏;凡凤仙
  • 通讯作者:
    凡凤仙
猕猴桃品种果实性状特征和主成分分析研究
  • DOI:
    10.13430/j.cnki.jpgr.2016.01.014
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    植物遗传资源学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钟彩虹;李大卫;韩飞;刘小莉;张鹏;黄宏文
  • 通讯作者:
    黄宏文
草原化荒漠区中间锦鸡儿灌丛土壤线虫群落
  • DOI:
    10.11829/j.issn.1001-0629.2020-0421
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    草业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宋承承;梅续芳;张鹏;王业林;王德凯;解李娜;马成仓
  • 通讯作者:
    马成仓
三属麦1号抗条锈病基因的SSR分子标记
  • DOI:
    10.13207/j.cnki.jnwafu.2017.08.011
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    西北农林科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄石;刘易科;张鹏;黄文娣;李光军;武慧雯;裴春萍;马东方;方正武
  • 通讯作者:
    方正武

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张鹏的其他基金

植物蓝光受体的结构与信号传递机制
  • 批准号:
    32230050
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    273.00 万元
  • 项目类别:
    重点项目
植物蓝光受体的结构与信号传递机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    273 万元
  • 项目类别:
    重点项目
木薯磷酸葡聚糖-水双激酶参与淀粉合成与降解双功能的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
可溶性淀粉合成酶调控木薯储藏根碳流分配的机制研究
  • 批准号:
    31871682
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
能量耦合模块专有型ECF转运蛋白的结构和转运过程动态分析
  • 批准号:
    31670755
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
ECF转运蛋白的结构与转运机制
  • 批准号:
    31370725
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
木薯活性氧清除调控储藏根采后生理性变质机制的研究
  • 批准号:
    31271775
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
能源作物木薯的抗低温遗传改良
  • 批准号:
    30771366
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码