MdWRKY13调控苹果果锈形成的机制解析
批准号:
32102319
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
姜生辉
依托单位:
学科分类:
果树种质资源与遗传育种学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
姜生辉
中文摘要
果锈直接影响苹果外观品质,对其经济价值产生严重影响。研究表明木质素在果锈形成中起重要作用。申请人在构建的‘富士’ב金冠’杂交群体中,鉴定了木质素含量存在明显差异的全锈和无锈株系,通过转录组学分析,筛选到了与木质素代谢相关的转录因子MdWRKY13,但其对苹果果锈形成的调控机制尚不清楚。本项目拟通过分析研究MdWRKY13基因的结构特征、时空表达特性与全锈和无锈株系果皮木质素含量变化的关系;利用酵母单杂交、EMSA、ChIP-PCR等技术探讨MdWRKY13转录因子与下游木质素生物合成基因启动子的相互作用关系,然后转基因验证MdWRKY13的功能,从而解析MdWRKY13调控苹果果锈形成的分子机制,为完善苹果果锈形成调控网络及培育无锈的优质苹果新品种提供理论依据。
英文摘要
Russeting directly affects the appearance quality and economic value of apple. Researches showed that lignin metabolism plays an important role in the russeting formation. We constructed the segregation group using ‘Fuji’ and ‘Gold Delicious’ varieties, and identified the full and no russet apple stains which had the significant difference in lignin content. Then we screened a lignin metabolism related transcription factor MdWRKY13 through the transcriptome results of the two strains. However, the regulatory mechanism of MdWRKY13 in apple russeting formation is still unclear. In this project, we firstly study the correlation between the gene structure feature and spatial and temporal expression characteristic of MdWRKY13 transcription factor and the variation in lignin content of the full and no russet apple strains; then study the protein-DNA interactions between MdWRKY13 and the promoters of lignin biosynthetic genes using Yeast one Hybrid, EMSA and ChIP-PCR techniques; and then perform the transgenic experiment for the function verification of MdWRKY13. The aim is to reveal the mechanism of MdWRKY13 in apple russeting formation and provide the theory basis for perfecting the regulation network of russeting and cultivating new apple varieties without russeting.
果锈直接影响苹果外观品质,对其经济价值产生严重影响。木质素在果锈形成中起重要作用。全锈株系随着果锈的形成,木质素在果皮上逐渐积累,木质素含量随着果实发育逐渐增加,MdWRKY13、C4H、F5H、CAD2在果锈出现时大量表达。亚细胞定位结果表明,MdWRKY13蛋白定位于细胞核中。苹果果实瞬时注射实验表明,MdWRKY13正向诱导果实木质素合成。在‘GL-3’组培苗中过表达MdWRKY13也能促进木质素的合成。酵母单杂交、ChIP-qPCR和LUC活性实验表明MdWRKY13能够结合C4H和F5H启动子激活C4H和F5H的表达。综上,MdWRKY13通过结合C4H和F5H启动子促进果锈的生成。我们还发现,在果锈的形成过程中,伴随着角质层和蜡质的破坏,木栓质和木质素逐渐积累,从而形成果锈。本研究明确了MdWRKY13在苹果果锈形成中的作用,为果树分子育种和苹果外观品质改良都有重要的指导意义。
赤霉素通过MdMYB94调控苹果果实蜡质积累抑制果锈形成分子机理
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批准号:32472684
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:姜生辉
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依托单位:
国内基金
海外基金