MiR166及其候选靶基因对水稻镉胁迫应答的调控机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31170251
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    朱诚
  • 依托单位：
    中国计量大学
  • 学科分类：
    C0206.植物激素与生长调节物质
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

近年来，我国重金属（镉、砷、汞等）引起的土壤污染形势已相当严峻。探明水稻对重金属耐性的生理分子机理以及保障稻米重金属的安全生产，对保障农产品安全和人民健康意义重大。microRNA（miRNA）是一种新型的调控基因表达的小分子RNA，它在植物多种逆境胁迫响应过程中发挥着重要作用。本研究以水稻（中花11）为材料，microRNA芯片分离得到的与镉胁迫应答相关的osa-miR166为研究对象，明确它的组织时序的特异性表达及启动子区的胁迫诱导元件，实验验证它的靶基因：HD-Zip转录因子；卷叶基因；中性/碱性转化酶；MATE转运蛋白，研究miR166对其靶基因的负调控作用及它们在水稻镉胁迫应答中的调控机制，探究重金属响应相关基因的基因表达调控网络，为揭示水稻对重金属耐性的分子机制提供理论依据。并利用miR166过表达的转基因技术改良水稻，为改善水稻的抗重金属胁迫能力提供有效手段。

结项摘要

水稻是世界上主要的粮食作物，近年来重金属污染已成为严重影响我国农田生态系统和水稻安全生产的重大问题之一。miRNA是一类新型的调控基因表达的小分子RNA，在植物对重金属等多种逆境胁迫应答过程中发挥重要的调节作用。本项目以实验室前期研究分离得到的、Cd胁迫相关的miR166作为研究对象，分析miR166的时序表达模式，发现miR166m主要在抽穗期的叶中表达。检测miR166及其靶基因HD-Zip在Cd胁迫下的表达，发现在Cd处理不同时间点下，miR166/HD-Zip基本呈现出相反的表达模式，验证了miR166对其靶基因HD-Zip的表达调控。并通过转基因水稻的Cd胁迫实验，发现miR166的过量表达能提高水稻对Cd胁迫的耐受性，降低Cd在水稻地上部及籽粒中的积累。HD-Zip过表达降低了水稻对Cd胁迫的耐受性，增加了Cd在水稻地上部的积累。这些结果表明miR166在水稻Cd胁迫应答中发挥重要作用。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Microarray-based analysis of cadmium-responsive microRNAs in rice (Oryza sativa).
基于微阵列的水稻镉响应 microRNA 分析（Oryza sativa）
  • DOI：
    10.1093/jxb/err046
  • 发表时间：
    2011-06
  • 期刊：
    Journal of experimental botany
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Ding Y;Chen Z;Zhu C
  • 通讯作者：
    Zhu C
Identification of miRNAs and Their Target Genes Associated with Sweet Corn Seed Vigor by Combined Small RNA and Degradome Sequencing
通过小 RNA 和降解组测序相结合鉴定与甜玉米种子活力相关的 miRNA 及其靶基因。
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.5b00522
  • 发表时间：
    2015-06-10
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Gong, Shumin;Ding, Yanfei;Zhu, Cheng
  • 通讯作者：
    Zhu, Cheng
Molecular Identification and Analysis of Cd-Responsive MicroRNAs in Rice
水稻镉响应性microRNA的分子鉴定与分析
  • DOI：
    10.1021/jf401359q
  • 发表时间：
    2013-11-27
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Ding, Yanfei;Qu, Aili;Zhu, Cheng
  • 通讯作者：
    Zhu, Cheng
Comparative proteomic study and functional analysis of translationally controlled tumor protein in rice roots under Hg2+ stress
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  • DOI：
    10.1016/s1001-0742(11)61062-0
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Wang, Feijuan;Shang, Yongshen;Zhu, Cheng
  • 通讯作者：
    Zhu, Cheng

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合肥盆地下蜀黄土年龄及物源探讨
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    马春梅
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
    张文卿

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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