拟南芥耐氧化突变体及其基因功能解析

批准号:
31770273
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
向成斌
依托单位:
学科分类:
C0205.植物与环境互作
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘倩倩、林家会、夏金球、孙靓琪、万广育、黄一阶
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
微信扫码咨询
中文摘要
环境胁迫不但是植物生长发育、更是农作物产量的主要限制因素,而氧化胁迫在这些环境胁迫中占据重要份额,增强耐氧化性状是改良农作物抗逆性的一个重要方面。植物在进化过程中形成了有效清除活性氧(ROS)的防卫系统,虽然我们对这些防卫系统已经有了较清楚的认知,但 ROS作为细胞内众多生命过程的重要信号分子,一个较全面的氧化应激信号网络仍不清晰,还有许多重要组分需要被发现。本课题在获得拟南芥耐氧化突变体的基础上,继续解析耐氧化突变体及其相关基因功能,发现和研究植物氧化应激和耐氧化胁迫中新的组分,为改良农作物耐氧化性状提供理论依据和技术。
英文摘要
Environmental stresses not only have great impacts on plant growth and development but also are major constraints of crop yield. Oxidative stress as secondary stress is common and important to all the environmental stresses. Hence improving oxidative stress tolerance is one of the important aspects of crop improvement for enhanced stress tolerance. Plants have evolved sophisticated ROS surveillance and scavenging systems to keep ROS level under control. Although the ROS scavenging systems are well known, the ROS signaling and regulatory mechanisms are not well understood. The goal of this project is to analyze further the paraquat tolerant mutants that we have isolated and discover novel components and unravel the molecular mechanisms underlying the enhanced tolerance against oxidative stress.
环境胁迫不但是植物生长发育、更是农作物产量的主要限制因素,而氧化胁迫在这些环境胁迫中占据重要份额,增强耐氧化性状是改良农作物抗逆性的一个重要方面。本课题在获得拟南芥耐氧化突变体的基础上,解析了耐氧化突变体pqt11D和pqt15D及其相关基因功能。PQT11基因功能解析证明该基因所编码的蛋白具有P450酶活性,能去甲基化将百草枯催化为N-去甲基百草枯(N-demethyl paraquat),进一步证明了N-去甲基百草枯对拟南芥无毒害,该工作是首次发现植物降解百草枯的机制。PQT15 编码一个具有外排百草枯功能的MATE transporter,pqt15D功能获得性突变体中的变异型PQT15-D/DTX6-D具有增强的百草枯外排功能,这是迄今唯一被鉴定的具有百草枯外排活性的植物MATE transporter,过表达PQT15-D/DTX6-D使拟南芥对百草枯的抗性接近商用水平。综上所述,我们的工作解析了pqt11D和pqt15D突变体抗百草枯的分子机制,首次发现百草枯在植物细胞内被降解和外排的两个新机制,为培育抗百草枯农作物提供了指南和候选基因。
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
Loss of rice PARAQUAT TOLERANCE 3 confers enhanced resistance to abiotic stresses and increases grain yield in field
水稻失去百草枯耐受性 3 可增强对非生物胁迫的抵抗力并提高田间谷物产量
DOI:10.1101/2020.02.22.961151
发表时间:2020-02
期刊:Plant, Cell and Environment
影响因子:--
作者:Alfatih Alamin;Wu Jie;Jan Sami Ullah;Zhang Zi-Sheng;Xia Jin-Qiu;Xiang Cheng-Bin
通讯作者:Xiang Cheng-Bin
A gain-of-function mutation of the MATE family transporter DTX6 confers paraquat resistance in Arabidopsis
MATE 家族转运蛋白 DTX6 的功能获得性突变赋予拟南芥对百草枯的抗性
DOI:10.1016/j.molp.2021.09.004
发表时间:2021
期刊:Molecular Plant
影响因子:27.5
作者:Jin-Qiu Xia;Tahmina Nazish;Ayesha Javaid;Mohsin Ali;Qian-Qian Liu;Liang Wang;Zheng-Yi Zhang;Zheng-Yi Zhang;Zi-Sheng Zhang;Yi-Jie Huang;Jie Wu;Zhi-Sen Yang;Lin-Feng Sun;Yu-Xing Chen;Cheng-Bin Xiang
通讯作者:Cheng-Bin Xiang
SULTR3s Function in Chloroplast Sulfate Uptake and Affect ABA Biosynthesis and the Stress Response
SULTR3s 在叶绿体硫酸盐吸收中发挥作用并影响 ABA 生物合成和应激反应
DOI:10.1104/pp.18.01439
发表时间:2019-05-01
期刊:PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:7.4
作者:Chen, Zhen;Zhao, Ping-Xia;Xiang, Cheng-Bin
通讯作者:Xiang, Cheng-Bin
DOI:10.1111/pce.13856
发表时间:2020
期刊:Plant, Cell and Environment
影响因子:--
作者:Alfatih Alamin;Wu Jie;Jan Sami Ullah;Zhang Zi-Sheng;Xia Jin-Qiu;Xiang Cheng-Bin
通讯作者:Xiang Cheng-Bin
水稻氮高效利用候选基因OsNLPs功能解析
- 批准号:31572183
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
拟南芥根系在低硫适应中调控生长素信号的分子机制
- 批准号:91417306
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
拟南芥耐氧化突变体及其基因功能解析
- 批准号:31270302
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
高等植物耐低硫相关基因克隆与功能解析
- 批准号:31140056
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
植物硫营养水平对激素IAA和ABA合成的影响以及对根系构型的调控
- 批准号:90917004
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
转录因子AtHD-START1调控气孔密度提高植物水分利用率的分子机制研究
- 批准号:30830075
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:190.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
拟南芥耐氧化突变体筛选及其基因功能解析
- 批准号:30770189
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
高等植物硫营养高效吸收利用的遗传基础以及对耐逆境胁迫的影响
- 批准号:30471038
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:向成斌
- 依托单位:
国内基金
海外基金
