JB6细胞壁的三维结构、组成成分及其在JB6适应碳酸盐胁迫中的作用分析
批准号:
31800163
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
27.0 万元
负责人:
靳雪娇
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹修岭、刘华、廖婕、焦茜、金继祖
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中文摘要
我国具有大面积的碳酸盐土地,筛选耐碳酸盐生物资源并探究其生存机制,对碳酸盐土地生物修复和作物改良具有重要意义。我们前期筛选得到了一种耐极端碳酸盐的小球藻JB6,其耐高浓度NaHCO3的能力是同属小球藻的20倍,电镜观察发现,JB6的细胞壁厚度和在高浓度NaHCO3胁迫中的稳定性远远超过同属对照小球藻。基于此,本项目拟利用电镜三维重构和GC-MS/MS等技术,解析JB6细胞壁的三维结构和鉴定细胞壁的组成成分以及其在NaHCO3胁迫下的变化,以揭示JB6细胞壁特殊的结构和成分;通过酶解细胞壁相应成分和构建细胞壁关键基因敲除突变体和过表达突变体,并进行碳酸盐耐受性实验,明确JB6细胞壁与JB6适应极端碳酸盐胁迫能力的关系。以上结果将为进一步揭示JB6在碳酸盐胁迫中的生存机制提供新的科学依据。
英文摘要
There is a large-scale carbonate soil in China. Screening carbonate-tolerant biological resources and exploring their survival mechanism are of great significance for the biological restoration of carbonate soil and crop cultivation. Our previous studies have characterized one high concentrations of NaHCO3-tolerant Chlorella JB6, which is 20 times more tolerant to NaHCO3 than the reference Chlorella from the same genus. TEM revealed that the thickness and stability of JB6 cell wall under NaHCO3 stress far exceed that of the reference Chlorella. In this project, we intend to use three-dimensional reconstruction technologies and GC-MS/MS to reveal the three-dimensional architecture and composition of JB6 cell wall, as well as the changes of cell wall under NaHCO3 stress. Additionally, the relationship between JB6 cell wall and tolerance of JB6 to extreme carbonate stress will be determined by tolerance analysis of cells after enzymatic hydrolysis of cell wall corresponding components and knockout /overexpression mutants of key cell wall genes. These results would provide new insights for further understanding the survival mechanism of JB6 under NaHCO3 stress.
我国具有大面积的碳酸盐土地,筛选耐碳酸盐生物资源并探究其生存机制,对碳酸盐土地生物修复和作物改良具有重要意义。我们前期筛选到的一种耐极端碳酸盐的小球藻JB6,其耐高浓度NaHCO3能力是同属小球藻的20倍。本研究通过解析JB6全细胞三维结构和鉴定JB6细胞壁成分,明确了JB6相比于NaHCO3低耐受性对照球藻的独特细胞壁糖组成,并且鉴定了NaHCO3处理前后JB6细胞壁糖组分的变化,通过转录组分析和转基因实验鉴定出KOBITO1和GT14能够响应NaHCO3而表达量明显上调,并且过表达KOBITO1和GT14能够增强衣藻NaHCO3耐受性,最后利用模式生物酵母在全基因组范围内筛选参与NaHCO3耐受性的基因,结果表明细胞壁相关基因与钙信号调节通路、线粒体自噬通路和细胞内转运通路等共同协作调节NaHCO3耐受性,这一结果对于其它高等生物有借鉴意义。以上结果为揭示生物在碳酸盐胁迫中的生存机制提供了新的科学依据,并且获得的潜在耐碳酸盐基因为作物育种提供了遗传资源。
期刊论文列表
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专利列表
Genome-Wide Imaging-Based Phenomic Screening Using Yeast (Saccharomyces cerevisiae) Strain Collections.
使用酵母(酿酒酵母)菌株进行基于全基因组成像的表型筛选。
DOI:10.1007/978-1-0716-0868-5_8
发表时间:2021
期刊:Methods in molecular biology
影响因子:--
作者:Xiuling Cao;Xuejiao Jin;Beidong Liu
通讯作者:Beidong Liu
DOI:10.3390/cells10123512
发表时间:2021-12-13
期刊:Cells
影响因子:6
作者:Jin X;Zhao H;Zhou M;Zhang J;An T;Fu W;Li D;Cao X;Liu B
通讯作者:Liu B
Isolation of Aged Yeast Cells Using Biotin-Streptavidin Affinity Purification.
使用生物素-链霉亲和素亲和纯化分离老化酵母细胞。
DOI:10.1007/978-1-0716-0868-5_17
发表时间:2021
期刊:Yeast Protocols. Methods in molecular biology
影响因子:--
作者:Xuejiao Jin;Xiuling Cao;Beidong Liu
通讯作者:Beidong Liu
Functional Roles of Poly(ADP-Ribose) in Stress Granule Formation and Dynamics.
聚(ADP-核糖)在应力颗粒形成和动力学中的功能作用
DOI:10.3389/fcell.2021.671780
发表时间:2021
期刊:Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:5.5
作者:Jin X;Cao X;Liu S;Liu B
通讯作者:Liu B
A Genome-Wide Screen in Saccharomyces cerevisiae Reveals a Critical Role for Oxidative Phosphorylation in Cellular Tolerance to Lithium Hexafluorophosphate.
酿酒酵母的全基因组筛选揭示了氧化磷酸化在细胞对六氟磷酸锂的耐受性中的关键作用
DOI:10.3390/cells10040888
发表时间:2021-04-13
期刊:Cells
影响因子:6
作者:Jin X;Zhang J;An T;Zhao H;Fu W;Li D;Liu S;Cao X;Liu B
通讯作者:Liu B
Sgt2调控Sis1液-液相分离在维持蛋白质稳态中的作用机制研究
- 批准号:LY23C060001
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:靳雪娇
- 依托单位:
酿酒酵母Sgt2相分离介导的氧化胁迫耐受机制
- 批准号:32370036
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:靳雪娇
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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