PIF6与ICE1互作调控CBF信号通路及植物耐冻性的分子机制
结题报告
批准号:
31700230
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
梅松
学科分类:
C0205.植物与环境互作
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
何华、韩笑、潘金晶、李代波
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
CBF信号通路在植物适应低温胁迫时发挥重要的调控功能。ICE1是CBF信号途径上游关键的转录因子之一,鉴定ICE1的互作蛋白并阐明它们之间的调控关系,对于深入理解CBF通路具有一定的理论意义。在前期研究中我们发现PIF6转录因子与ICE1相互作用形成蛋白复合物。表型分析表明,PIF6可能负调控植物的耐冻性。然而,PIF6 与ICE1相互作用调控植物耐冻性的分子机理尚不清楚。在原有研究基础上,本项目将采用分子生物学、遗传学及生物化学的方法手段,进一步确定PIF6调控植物耐冻性的生物学功能,分析PIF6是否直接结合CBF基因的启动子调控其表达,揭示PIF6与ICE1、CBF之间的遗传关系,并详细阐明它们之间可能存在的调控效应。本项目的研究结果不仅有助于人们全面解析ICE–CBF 信号通路及植物耐冻性的分子机理,还有助于人们综合认识PIF家族成员调控植物某些重要生理过程的功能与机制。
英文摘要
CBF signaling pathway plays a central role in regulating plant cold acclimation. Previous studies demonstrated that ICE1 transcription factor functions as a crucial regulator of the CBF pathway to positively modulate plant freezing tolerance. Identifying potential interacting partners of ICE1 and further illustrating the regulatory effects between ICE1 and its interacting proteins will shed new light on the mechanisms of ICE1-CBF signaling pathway and freezing tolerance of plants. Recently, we found that PIF6 transcription factor physically interacts with ICE1 in vitro and in vivo. Phenotypic analysis showed that disruption of PIF6 renders plants more tolerant to freezing temperatures, suggesting that PIF6 may negatively mediate plant freezing tolerance. To explore the molecular mechanism of PIF6-modulated freezing stress response, we will undertake the methods of molecular biology, genetics and biochemistry to further analyze the biological function of PIF6 and reveal the genetic relationships between PIF6 and ICE1 or CBF. Moreover, we are also planning to investigate whether PIF6 affects the transcriptional function, DNA-binding activity, and/or stability of ICE1. The results of this project not only contribute to explore the molecular mechanisms of ICE-CBF pathway-mediated plant freezing tolerance, but also help us comprehensively understand the biological functions of PIF proteins in regulating various physiological processes.
植物是如何适应低温环境长久以来一直是研究热点。研究表明,CBF信号通路在植物响应低温胁迫发挥重要功能,而转录因子ICE1是CBF信号途径的关键转录因子。ICE1的转录活性往往会通过与其他蛋白互作而受到精细调控,因此探索能够与ICE1的互作的重要调节蛋白对于理解植物如何调控自身的抗冻能力适应低温环境具有重要意义。. 光照作为重要的环境因子之一是否也参与调控植物的抗冻能力我们还知之甚少。通过本项目的研究我们发现,光信号通路转录因子PIF6能与ICE1互作形成蛋白复合物。表型分析表明,PIF6负调控植物的耐冻性,表现为pif6突变体在冻害处理后的存活率明显较野生型植物高。CBF3等低温响应基因在pif6突变体中的表达量也明显较在野生型植物中高。基于以上这些结果,我们推测PIF6可能通过与ICE1互作参与ICE-CBF信号途径,进而调控植物的耐冻性。. 本项目的研究结果不仅有助于人们全面解析CBF抗冻信号网络,还能够丰富人们对PIF蛋白家族功能多样性的认识,为今后探索植物信号网络之间的交叉提供了一个新的思路。. 此外,本项目研究发现植物激素茉莉酸(JA)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)这三种植物激素能够协同调控种子的萌发过程。进一步研究发现,茉莉酸信号途径JAZ蛋白、生长素信号途径转录因子ARF蛋白以及ABA信号通路转录因子ABI5蛋白三者之间能够相互作用形成复合体共同激活下游种子萌发响应基因。本研究发现植物激素互作调控种子萌发新机制,为深入解析种子萌发机理提供新的研究思路。
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
国内基金
海外基金