miR528调控采后香蕉果实冷害的分子机制研究
批准号:
31772371
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
朱虹
依托单位:
学科分类:
C1509.园艺作物采后生物学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
张丹丹、李涛涛、吴启贤、张宇、周宜洁
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中文摘要
microRNA(miRNA)已被证实是植物用于调控逆境应答的一类重要因子,但目前园艺作物miRNA响应低温胁迫的规律及其调控采后果实低温应答的机制并不清楚。采后香蕉果实在低温胁迫下会产生果皮褐变、无法后熟等冷害症状,造成严重的经济损失。我们的前期研究发现香蕉miR528及其靶基因PPO的表达模式与采后果实的冷害进程密切相关,因此推测miR528参与了采后香蕉果实低温应答的调控。为证实这一假说,本项目将以香蕉miR528为研究核心,首先明确其响应低温信号的方式,接着分析其在香蕉果实发生冷害不同阶段的表达特性,同时从核酸、蛋白及酶活性水平上系统地研究香蕉miR528所调控的靶基因的变化规律,并揭示其与冷害症状的关联性;进而通过转基因体系验证香蕉miR528的生物学功能,最终阐明miR528调控采后果实冷害的分子机制,为研发果实冷害防控新技术提供理论基础和新思路。
英文摘要
MicroRNA is an important factor in the regulation of plant stress response, but so far little is known about the role of miRNAs in regulating cold stress response in horticultural crops. Banana fruit show chilling injury symptoms under low temperature, such as peel browning and ripening disorders, causing serious economic losses. In previous study we found that the expression pattern of banana miR528 and its target gene PPO was closely related to the occurrence of chilling injury of banana, so we speculated that miR528 may regulate the chilling stress response of the banana fruit. To test this hypothesis, how miR528 responds to cold signal will be investigated and how its targets change during chilling injury occurrence will be investigated at mRNA, protein and enzyme levels. Finally, functional verification will be attempted to elucidate the molecular mechanism of miR528 in the regulation of banana fruit chilling injury, and to provide a theoretical basis for the development of new technologies for prevention of fruit quality deterioration caused by low temperature.
采后香蕉果实在低温胁迫下会产生果皮褐变、无法后熟等冷害症状,造成严重的经济损失。microRNA已被证实是植物用于调控逆境应答的一类重要因子,但园艺作物miRNA响应低温胁迫的规律及其调控采后果实低温应答的机制并不清楚。本项目主要研究了miRNA在调控采后香蕉果实冷害中的作用机制。我们首先鉴定到香蕉中存在多个Cu相关miRNA(被称为Cu-miRNA),明确了它们的表达模式均和香蕉果实的冷害进程密切相关。miR528属于Cu-miRNA的一种,它在香蕉中的靶基因是编码多酚氧化酶的PPO基因。香蕉基因组中存在7个PPO基因位点,均包含有miR528的切割位点。接着通过体外和体内实验确证了miR528对PPO的靶向抑制。在低温胁迫条件下,香蕉中miR528的积累水平明显下降,导致其靶向的PPO基因表达成百倍增加,进而引起活性氧水平的上升,最终导致香蕉果皮褐变的产生。另一方面,通过大范围的比较基因组分析发现,miR528的靶基因存在高度多样性。在不同的单子叶植物中,miR528靶基因的选择存在明显偏好性,但绝大部分靶基因都编码含铜相关蛋白,而绝大多数铜蛋白都活跃参与了生物体的氧化还原调节。综上,本研究阐明了miR528在香蕉果实冷害中的调控机制,同时揭示了miRNA-靶基因的一种独特协同进化模式,证明了miR528在单子叶植物的活性氧稳态调节中发挥着关键的作用。
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
Involvement of miRNA-mediated anthocyanin and energy metabolism in the storability of litchi fruit
miRNA介导的花青素和能量代谢参与荔枝果实的耐贮性
DOI:10.1016/j.postharvbio.2020.111200
发表时间:2020
期刊:Postharvest Biology and Technology
影响因子:7
作者:Tang Rui-fang;Zhou Yi-jie;Chen Zhong-suzhi;Zeng Jun;Huang Hua;Jiang Yue-ming;Qu Hong-xia;Zhu Hong
通讯作者:Zhu Hong
Thermal-responsive genetic and epigenetic regulation of DAM cluster controlling dormancy and chilling requirement in peach floral buds
DAM簇的热响应遗传和表观遗传调控控制桃花蕾的休眠和冷需
DOI:10.1038/s41438-020-0336-y
发表时间:2020-08
期刊:Horticulture Research
影响因子:8.7
作者:Zhu Hong;Chen Pao-Yang;Zhong Silin;Dardick Chris;Callahan Ann;An Yong-Qiang;van Knocker Steve;Yang Yingzhen;Zhong Gan-Yuan;Abbott Albert;Liu Zongrang
通讯作者:Liu Zongrang
MicroRNA528, a hub regulator modulating ROS homeostasis via targeting of a diverse set of genes encoding copper-containing proteins in monocots
MicroRNA528,一种中枢调节剂,通过靶向单子叶植物中编码含铜蛋白的多种基因来调节 ROS 稳态
DOI:10.1111/nph.16130
发表时间:2020
期刊:NEW PHYTOLOGIST
影响因子:9.4
作者:Zhu Hong;Chen Chengjie;Zeng Jun;Yun Ze;Liu Yuanlong;Qu Hongxia;Jiang Yueming;Duan Xuewu;Xia Rui
通讯作者:Xia Rui
Molecular signatures of cytotoxic effects in human embryonic kidney 293 cells treated with single and mixture of ochratoxin A and citrinin
赭曲霉毒素 A 和柑橘素单一和混合物处理人胚肾 293 细胞细胞毒性作用的分子特征
DOI:10.1016/j.fct.2018.11.015
发表时间:2019-01-01
期刊:FOOD AND CHEMICAL TOXICOLOGY
影响因子:4.3
作者:Gong, Liang;Zhu, Hong;Jiang, Yueming
通讯作者:Jiang, Yueming
Icariin as a Preservative to Maintain the Fruit Quality of Banana During Postharvest Storage
淫羊藿苷作为防腐剂保持香蕉采后贮藏期间的果实品质
DOI:10.1007/s11947-019-02322-x
发表时间:2019-08
期刊:Food and Bioprocess Technology
影响因子:5.6
作者:Yang Jiali;Zhu Hong;Tu Jiaming;Jiang Yueming;Zeng Jun;Yang Bao
通讯作者:Yang Bao
miR156c-SPL4模块介导氧化还原稳态调控香蕉冷害的分子机理
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:朱虹
- 依托单位:
MaSPL4与microRNA互作介导氧化还原稳态调控香蕉低温耐受的机制
- 批准号:32372781
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:朱虹
- 依托单位:
由Cu-miRNA介导的不同香蕉品种耐冷性差异的分子机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:朱虹
- 依托单位:
miRNA在香蕉果实采后温度胁迫应答中的调控作用
- 批准号:31301822
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:朱虹
- 依托单位:
国内基金
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