高温胁迫下拟南芥miR400及其靶基因PPRP的功能及作用机理研究
结题报告
批准号:
31370305
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
郑成超
依托单位:
学科分类:
C0206.植物激素与生长调节物质
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
张岳民、颜康、许瑞、骆璐、高会阳、李媛媛
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中文摘要
高温已成为影响作物产量形成的重要环境因素。microRNA是近年来备受关注的基因表达调控因子,PPRP在植物生长发育和胁迫响应过程中具有非常重要的生物学功能,但植物应答高温胁迫的miRNA和PPRP及其作用机制尚未见报道。我们的研究表明拟南芥miR400的表达受高温抑制,miR400超表达对高温敏感而突变体对高温有明显抗性,初步分析发现miR400的靶基因可能是25个功能未知的PPRPs。因此本项目通过深入研究miR400的表达调控和生物学功能、鉴定miR400的靶PPRPs、分析miR400和靶PPRP转基因株系的高温响应,结合Affymetrix芯片分析、免疫共沉淀和CHIP测序等技术鉴定PPRP的互作蛋白及靶RNAs,明确miR400和靶PPRP参与的植物高温响应信号途径,阐明高温下拟南芥miR400及其靶PPRP的功能及其分子调控机制。为作物抗高温遗传改良提供新思路。
英文摘要
In the past decade,high temperature became a crucial factor which seriously limits the yield of crops. Recently, numerous studies have demonstrated that microRNA is one of the most important regulators in controlling gene expression. It has been also reported that PPRPs play important roles in plant growth, development and stress responses. However, to our knowledge,there is no report about miRNAs and PPRPs in response to high temperature stress in plants to date. Our previous study indicated that the expression of miR400 was repressed at high temperature in Arabidopsis seedlings. The transgenic lines overexpressing of miR400 showed a sensitive phynotype,whereas miR400 T-DNA insertion mutant showed a resistant phynotype when treated with high temperature. About 25 PPRP genes were predicted to be the targets of miR400 in Arabidopsis. Therefore,in this project, we will detect the regulation of miR400 expression in Arabidopsis,and then identify its target PPRPs under heat stress. By using the transgenic Arabidopsis overexpressing miR400 and target PPRP genes, we will determine their biological function in response to heat stress. Furthermore, the interaction proteins and target RNAs with the selected PPRPs will be identified by coimmunoprecipitation and CHIP sequencing technologies. All together,we will reveal the biological function and melacular mechanism of miR400 and its target PPRP genes in response to heat stress in Arabidopsis. These results obtained from this investigation will likely provide a novel pathway for plant response to the heat stress and will be very helpful for better understanding the regulatory mechanism in higher plants.
MicroRNA是近年来备受关注的基因表达调控因子,其作用涉及动植物的生长发育及外界逆境响应等多种生物学过程,具有重要的生物学功能。但人们对于miRNA自身功能调控的机制却知之甚少。近期研究首次发现高温胁迫诱导的可变剪切可以作为一种新的调节机制调控植物中miRNA的加工,可变剪切发生导致miRNA400所在内含子3′末端出现100bp碱基丢失,直接影响miR400成熟体加工,初步分析发现可变剪切信号和剪切调控因子可能在加工过程中起重要作用。到目前为止,可变剪切调控miRNA的机制却未见报道。研究表明拟南芥miR400的表达受高温抑制,miR400超表达对高温敏感而突变体对高温有明显抗性,初步分析发现miR400的靶基因是PPR蛋白。因此本项目通过深入研究miR400的表达调控和生物学功能、鉴定miR400的靶PPRPs、分析miR400和靶PPRP转基因株系的高温响应,结合Affymetrix芯片分析、免疫共沉淀和CHIP测序等技术鉴定PPRP的互作蛋白及靶RNAs,明确miR400和靶PPRP参与的植物高温响应信号途径,阐明高温下拟南芥miR400及其靶PPRP的功能及其分子调控机制。为深入理解miRNA的作用机理提供全新的理论依据和应用工具。
期刊论文列表
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专利列表
SCF E3 ligase PP2-B11 plays a positive role in response to salt stress in Arabidopsis.
SCF E3 连接酶 PP2-B11 在拟南芥应对盐胁迫中发挥积极作用。
DOI:10.1093/jxb/erv245
发表时间:2015-08
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Jia F;Wang C;Huang J;Yang G;Wu C;Zheng C
通讯作者:Zheng C
Arabidopsis YL1/BPG2 Is Involved in Seedling Shoot Response to Salt Stress through ABI4.
拟南芥 YL1/BPG2 通过 ABI4 参与幼苗对盐胁迫的响应
DOI:10.1038/srep30163
发表时间:2016-07-22
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Li PC;Huang JG;Yu SW;Li YY;Sun P;Wu CA;Zheng CC
通讯作者:Zheng CC
The Mutation of Glu at Amino Acid 3838 of AtMDN1 Provokes Pleiotropic Developmental Phenotypes in Arabidopsis.
AtMDN1 氨基酸 3838 处的 Glu 突变引发拟南芥多效性发育表型
DOI:10.1038/srep36446
发表时间:2016-11-08
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Li PC;Yu SW;Li K;Huang JG;Wang XJ;Zheng CC
通讯作者:Zheng CC
Salt-induced transcription factor MYB74 is regulated by the RNA-directed DNA methylation pathway in Arabidopsis.
拟南芥中盐诱导的转录因子 MYB74 受 RNA 指导的 DNA 甲基化途径的调节。
DOI:10.1093/jxb/erv312
发表时间:2015-09
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Xu R;Wang Y;Zheng H;Lu W;Wu C;Huang J;Yan K;Yang G;Zheng C
通讯作者:Zheng C
Arabidopsis MAPKKK18 positively regulates drought stress resistance via downstream MAPKK3
拟南芥MAPKKK18通过下游MAPKK3正向调节干旱胁迫抗性
DOI:10.1016/j.bbrc.2017.01.104
发表时间:2017-03-04
期刊:BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:3.1
作者:Li, Yuanyuan;Cai, Huixian;Zheng, Chengchao
通讯作者:Zheng, Chengchao
钠离子转运体NRT1.2的鉴定及其在植物盐胁迫应答中的分子调控机理研究
  • 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:
    郑成超
  • 依托单位:
玉米ZmBiP1通过内质网胁迫应答调控干旱抗性机理研究
  • 批准号:
    31970292
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
玉米高温干旱抗性miRNA与lncRNA相互作用机制研究
  • 批准号:
    31570271
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
拟南芥miR169家族及其靶基因应答非生物胁迫的调控机制
  • 批准号:
    31070240
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
拟南芥CCCH型锌指转录因子a亚家族的生物学功能及其作用机理的研究
  • 批准号:
    30970230
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
一种棉花新型CCCH锌指转录因子的生物学功能分析
  • 批准号:
    30570144
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
拟南芥转录因子AT103突变体的分离及其功能研究
  • 批准号:
    30270145
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
PNZIP基因生物学功能的鉴定与分析
  • 批准号:
    39970075
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    郑成超
  • 依托单位:
国内基金
海外基金