课题基金 / 基金详情

细茎柱花草生物钟元件SgGIs参与低温响应的作用机理解析

批准号:
31601990
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
陈曙
依托单位:
学科分类:
草种质资源与遗传育种
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
解新明、钟天秀、柯善文、彭小群、詹鹏麟

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
柱花草属植物是重要的南方特色牧草,普遍不耐低温和霜冻。细茎柱花草是圭亚那柱花草的变种,具有良好的耐寒特性。我们前期研究发现细茎柱花草生物钟功能基因SgGIs的过量表达和它的耐寒特性密切相关。但目前国内外研究对GI参与植物低温响应的具体作用机理并不清楚。因此本项目拟通过定量PCR分析SgGIs在不同低温环境、不同细茎柱花草组织器官中的表达模式,并比较不同抗寒性的柱花草品系中SgGIs的表达差异;构建SgGIs过表达载体并转化拟南芥gi-3突变体,验证SgGIs的生物学功能;对细茎柱花草进行SgGIs过表达和基因沉默的转化,探索SgGIs的表达与抗寒性之间的关系;最后通过对转化植株的全转录组测序和分析,筛选SgGIs参与调控的低温响应通路和基因。本项目不仅有助于阐明GI参与植物低温响应的具体作用机理,还能为柱花草的抗寒育种提供新的候选基因和研究思路。
英文摘要
Stylosanthes are important forage in Southern China. Most species are sensitive to low temperature. Fine-stem stylo is a variant of S. guainensis which shows superior cold tolerance. Our previous research demonstrated that the over-expression of SgGIs, the core components of circadian clock model, was highly related to the cold tolerance in fine-stem stylo. However, it is still unclear how GI functions in cold responses of plants. In this project, the expression patterns of the two SgGIs in different tissues of fine-stem Stylo under different cold treatment will be determined through Realtime PCR, and SgGIs expression be compared between Stylos of different cold-tolerance; Biological function of SgGIs will be verified through over-expression of SgGIs in Arabidopsis thaliana gi-3 mutant; The correlation between SgGIs expression and cold tolerance in fine-stem stylo will be explored through over-expression and gene silencing of SgGIs; The transformant transcriptomes will be sequenced to screen for cold-responsive genes and pathways regulated by SgGIs. This project will help explore the mechanism of GI regulation on cold tolerance in plants, and also provide new candidate genes and thoughts for cold-tolerant breeding in Stylosanthes.
柱花草属植物是重要的热带、亚热带豆科牧草,普遍不耐低温霜冻。细茎柱花草是圭亚那柱花草的变种,具有良好的耐寒特性。本项目从细茎柱花草转录组数据中筛选获得了与低温响应密切相关的转录因子SgGI1、SgGI2、SgRVE6、SgNAC1和SgNAC2,以及功能蛋白SgGH3,从细茎柱花草中克隆了编码基因的全长编码序列,并在烟草中进行了过表达转化。结果表明,SgGI1和SgGI2的过表达对植株耐寒性没有显著影响,而SgRVE6、SgNAC1、SgNAC2和SgGH3的过表达则显著提高了植株耐寒性。因此,本项目选择SgRVE6、SgNAC1、SgNAC2和SgGH3代替SgGIs作为目的基因,进行了表达模式分析、转录活性检测、亚细胞定位和抗寒功能研究。表达模式分析表明SgRVE6、SgNAC1、SgNAC2和SgGH3均能快速响应低温胁迫;转录活性检测和亚细胞定位表明SgRVE6、SgNAC1和SgNAC2是定位于细胞核的具有转录自激活活性的转录因子;抗寒功能研究表明SgRVE6、SgNAC1、SgNAC2和SgGH3均能通过提高脯氨酸含量以及抗氧化酶活性帮助植株抵御低温胁迫,基因表达谱分析结果表明SgRVE6可以上调StART-like脂类转运蛋白和甘露醇结合型植物凝血素编码基因。本项目有助于阐明细茎柱花草的耐寒机制,为柱花草的抗寒育种提供新的候选基因和研究思路。
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: 2018
期刊: 草业科学
影响因子: --
作者: [李黎, 杨鹏郅, 柯善文, 钟天秀, 陈曙, 解新明]
通讯作者: 解新明
DOI: 10.1016/j.plaphy.2018.04.010
发表时间: 2018-08
期刊: Plant physiology and biochemistry : PPB
影响因子: --
作者: [Tian-Xiu Zhong;Ran Tang;J. Song;Cheng-Cheng Fu-Cheng;Yang Liu;Cong-Cong Zhou-Cong;Xiang-Qian Zhang;Shu Chen;Xin-Ming Xie]
通讯作者: Tian-Xiu Zhong;Ran Tang;J. Song;Cheng-Cheng Fu-Cheng;Yang Liu;Cong-Cong Zhou-Cong;Xiang-Qian Zhang;Shu Chen;Xin-Ming Xie
Overexpression of two cold-responsive ATAF-like NAC transcription factors from fine-stem stylo (Stylosanthes guianensis var. intermedia) enhances cold tolerance in tobacco plants
细茎花柱 (Stylosanthes guianensis var. intermedia) 中两种冷响应 ATAF 样 NAC 转录因子的过表达可增强烟草植物的耐冷性
DOI: 10.1007/s11240-018-1486-6
发表时间: 2018-08
期刊: Plant Cell, Tissue and Organ Culture
影响因子: --
作者: [Peng‑Lin Zhan, Shan‑Wen Ke, Pan‑Yu Zhang, Cong‑Cong Zhou, Bei‑Ling Fu, Xiang‑Qian Zhang, Tian‑Xiu Zhong, Shu Chen, Xin‑Ming Xie]
通讯作者: Xin‑Ming Xie
生物钟元件ZjRVE2在结缕草横生茎发生 中的调控机制解析
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    陈曙
  • 依托单位:
柱花草生物钟元件RVE2在CBF/DREB低温响应通路中的调控作用解析
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    陈曙
  • 依托单位:
细茎柱花草生物钟元件SgRVE6调控低温耐受机制的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    陈曙
  • 依托单位:
国内基金
海外基金