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番茄根结线虫抗性反应中redox 介导的温敏性及其调控机制
结题报告
批准号:
31272155
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
喻景权
依托单位:
学科分类:
C1504.蔬菜、瓜果生理与栽培学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
白玉玲、齐振宇、张晓梅、SikandarPal·、程菲、聂文锋、杨有新
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中文摘要
番茄Mi-1基因介导的根结线虫抗性伴随着Ca2+、ROS、MPK级联反应以及HR反应等,而根系温度升高对根结线虫的抗性具有抑制作用,但具体的机制仍不清楚。申请者近年来研究发现,细胞氧化还原(redox)信号与植物的抗性具有重要的联系,并且温度对redox的调控可能与植物的温度适应性有关,因而提出根系高温环境下细胞redox状态趋于氧化,阻断了SA等抗病信号通路,继而抑制根结线虫抗性。本项目拟以不同温敏性抗根结线虫番茄品种为材料,利用qRT-PCR、基因表达谱和VIGS等技术,阐明redox信号在不同温度下对根结线虫抗性的作用。研究抗病复合体蛋白组分如HSP90水平、亚细胞定位和抗病热稳定性之间的相互关系,同时,希望利用BR和SA等调控手段提高温敏性抗性番茄的根结线虫抗性,并研究其生理与分子机制。研究有望为抗病基因资源的高效利用和根结线虫的抗性调控提供理论与实践基础。
英文摘要
Mi-1gene-mediated resistance to nematode is accompanied by changes of Ca2+, ROS, MPK cascade and HR response in tomato. The resistance is suppressed by high root temperature; however, the mechanism is still unclear. In recent years, the applicant has discovered that cellular redox state is critical for the induction of stress tolerance and acclimation for the temperature of the habitat of the plant species. Therefore, the applicant proposes the hypothesis that the oxidized cellular redox state is attributable for the impaired SA signaling and inhibition of nematode resistance under high temperature. By using qRT-PCR, gene profiling, and VIGS, the project is aimed at elucidating the role of redox signaling in temperature-dependent nematode resistance. The project will also study changes of the content and subcellular localization of components of defence protein complex and the relationship with thermo-stability of nematode resistance. Finally, the project plans to regulate the nematode resistance of tomato by applying BR and SA, and meanwhile, understand the physiological and molecular mechanisms underlying these effects. The project is expected to provide theoretic and practical bases for the efficient use of resources of resistance genes and the chemical regulation of nematode resistance.
本项目以不同温敏抗性的番茄品种为研究材料,通过诱变育种手段,创建了具有高温耐性的番茄抗根结线虫新种质A123。再此基础上,通过转基因和基因沉默技术,发现在Mi-1介导的根结线虫抗性中转录因子HsfA1a能够通过调控Wfi1表达,产生活性氧(ROS)产生,激发植物超敏反应来抑制线虫生长。通过外源处理和基因沉默技术,发现植物信号分子NO在JA能通过诱导PI蛋白表达,提高番茄对根结线虫的基础抗性。利用番茄不同油菜素内酯(BR)水平材料,发现BR能够通过RBOH激活MAPKs信号级联,诱导番茄对根结线虫的基础抗性。利用不同光质处理番茄光敏色素突变体材料,发现红光能够通过光敏色素A(PhyA)调控H2O2产生,诱导茉莉酸(JA)合成,提高植物对根结线虫的抗性。通过转基因手段和生物物理检测,发现线虫浸染能够刺激番茄根系细胞膜内外离子变化,产生电信号,并能传递到地上部诱导JA合成,产生系统防御反应。研究还发现,新型植物激素独脚金内酯番茄根结线虫基础抗性中也起着重要作用。
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
DOI:--
发表时间:2013
期刊:JOURNAL OF CHEMICAL ECOLOGY
影响因子:2.3
作者:Mao, Wei-Hua;Shi, Kai;Zhou, Yan-Hong;Yu, Jing-Quan;
通讯作者:
DOI:10.1186/s12864-015-1228-7
发表时间:2015-02-25
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:Yang YX;Wang MM;Yin YL;Onac E;Zhou GF;Peng S;Xia XJ;Shi K;Yu JQ;Zhou YH
通讯作者:Zhou YH
Light-induced systemic resistance in tomato plants against root-knot nematode Meloidogyne incognita
光诱导番茄植株对根结线虫南方根结线虫的系统抗性
DOI:10.1007/s10725-014-9986-9
发表时间:2015-06
期刊:Plant Growth Regulation
影响因子:4.2
作者:Xia, Xiao-Jian;Shi, Kai;Zhou, Yan-Hong;Yu, Jing-Quan
通讯作者:Yu, Jing-Quan
Overexpression of a brassinosteroid biosynthetic gene Dwarf enhances photosynthetic capacity through activation of Calvin cycle enzymes in tomato.
油菜素类固醇生物合成基因 Dwarf 的过度表达通过激活番茄中的卡尔文循环酶来增强光合能力
DOI:10.1186/s12870-016-0715-6
发表时间:2016-01-28
期刊:BMC plant biology
影响因子:5.3
作者:Li XJ;Guo X;Zhou YH;Shi K;Zhou J;Yu JQ;Xia XJ
通讯作者:Xia XJ
DOI:10.3389/fpls.2015.00193
发表时间:2015
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Zhou J;Jia F;Shao S;Zhang H;Li G;Xia X;Zhou Y;Yu J;Shi K
通讯作者:Shi K
番茄HY5整合光信号和电信号调控JA合成和线虫抗性的机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    251万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
番茄低温弱光逆境应答中油菜素内酯的抗逆调控机制
  • 批准号:
    31430076
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    325.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
油菜素内酯调控蔬菜作物体内农药代谢降解的机制研究
  • 批准号:
    31071790
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
H202介导的油菜素内酯诱导黄瓜植株广谱抗性的生理与分子机制
  • 批准号:
    30671428
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
根际自毒物质与土壤微生物的互作效应及其与连作障碍的关系
  • 批准号:
    40571083
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
设施园艺作物连作中土壤环境变化规律及其可持续利用的研究
  • 批准号:
    30230250
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    200.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
豆类作物连作中自毒作用及其解毒途径的探索
  • 批准号:
    30070148
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    17.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
黄瓜根际自毒物质对其根系病害的助长作用及其缓解机制
  • 批准号:
    30070522
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
瓜类植物自毒作用及其机理的研究
  • 批准号:
    39600100
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    9.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
应用他感作用进行蔬菜根部病害生态防治的机理研究
  • 批准号:
    39600023
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    9.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    喻景权
  • 依托单位:
国内基金
海外基金