水稻G蛋白γ亚基qPE9-1协同14-3-3蛋白GF14f调控根系应答低磷胁迫的机制研究
批准号:
31872169
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
许卫锋
依托单位:
学科分类:
设施园艺学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁伟、苗锐、李瑛、张凡、桂耀
中文摘要
土壤低磷影响农业生产,而挖掘植物利用土壤潜在磷库的能力是解决此问题的手段之一。植物能通过根系响应与适应低磷环境,而前人的研究和我们前期的结果表明水稻G蛋白的γ亚基qPE9-1与14-3-3蛋白GF14f可能在此过程中起重要作用,但目前对qPE9-1与GF14f协同调控根系应答低磷胁迫的网络互作途径及其作用机制知之甚少。本研究将采用植物营养生理分析、高通量测序、蛋白免疫共沉淀、双分子荧光互补、酵母双杂交、蛋白分段克隆及表达分析、根系非损伤微测等技术,以野生型水稻中花11及其GF14f与qPE9-1的相关遗传改造水稻为材料,从多基因相互协同与网络调控的视角,系统深入地探讨“水稻G蛋白γ亚基qPE9-1协同14-3-3蛋白GF14f调控根系应答低磷胁迫的网络途径及其作用机制”。本研究的结果能为缓解土壤低磷对农业生产的影响和减轻磷肥施用过多带来的环境压力提供调控手段,因此具有重要意义。
英文摘要
In china, “low phosphorus in soil” is one of the most important factors which significantly affect the production of agriculture. Consequently, development of the plants which can utilize "soil unavailable phosphorus" is one of the major objectives of sustainable agriculture. Plant roots have developed various strategies in response to low phosphorus, and rice heterotrimeric G protein γ subunit qPE9-1 and 14-3-3 protein GF14f may play the important role in this process. However, the integrated roles of qPE9-1 and GF14f under low phosphorus are unclear. In this study, by using some advanced technologies (plant nutrition and physiology method, RNA-seq, proteomic analysis, transgenic method, mutant method, high-speed centrifugal method, Co-IP, Y2H, BiFC, pulldown and et al. technologies) and some rice materials (wild-type ZH11 and its genetic modified rice), under low phosphorus stress, we will comprehensively investigate the network pathways and its mechanisms in the integrated regulation of qPE9-1 and GF14f in response to low phosphorus. Therefore, it is very helpful for the improvement of phosphorus use efficiency in rice plants under low phosphorus stress.
土壤低磷影响农业生产,而挖掘植物利用土壤潜在磷库的能力是解决此问题的手段之一。植物能通过根系响应与适应低磷环境,而前人的研究和我们前期的结果表明水稻G蛋白的γ亚基qPE9-1与14-3-3蛋白GF14f可能在此过程中起重要作用,但目前对qPE9-1与GF14f协同调控根系应答低磷胁迫的网络互作途径及其作用机制知之甚少。本研究以植物营养生理分析、高通量测序、生理生化等技术为手段,以野生型水稻中花11及其GF14f与qPE9-1的相关遗传改造水稻为材料,从多基因相互协同与网络调控的视角,系统深入地探讨“水稻G蛋白γ亚基qPE9-1协同14-3-3蛋白GF14f调控根系应答低磷胁迫的网络途径及其作用机制”。研究结果表明:(1)水稻G蛋白γ亚基qPE9-1是磷高效利用基因;(2)qPE9-1有助于水稻的根系生长及根鞘建成;(3)qPE9-1与14-3-3蛋白协同调控根系质子分泌进而促进土壤磷素高效利用。本研究的结果能为缓解土壤低磷对农业生产的影响和减轻磷肥施用过多带来的环境压力提供调控手段,因此具有重要意义。
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ABA regulation of root growth during soil drying and recovery can involve auxin response
土壤干燥和恢复过程中 ABA 对根系生长的调节可能涉及生长素反应
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
Plant Cell and Environment
影响因子:
7.3
作者:
[Zhang Q, Yuan W, Wang Q, Cao Y, Xu F, Dodd I, Xu WF]
通讯作者:
Xu WF
Coordination of root auxin with the fungus Piriformospora indica and bacterium Bacillus cereus enhances rice rhizosheath formation under soil drying
根部生长素与真菌 Piriformospora indica 和细菌 Bacillus cereus 的协调增强了土壤干燥条件下水稻根鞘的形成
DOI:
10.1038/s41396-021-01133-3
发表时间:
2021-10
期刊:
The ISME Journal
影响因子:
--
作者:
[Xu F, Liao H, Zhang Y, Yao M, Liu J, Sun L, Zhang X, Yang J, Wang K, Wang X, Ding Y, Liu C, Rensing C, Zhang J, Yeh K, Xu WF]
通讯作者:
Xu WF
Light-Dark Modulates Root Hydrotropism Associated with Gravitropism by Involving Amyloplast Response in Arabidopsis
光暗通过涉及拟南芥中的淀粉体反应来调节与向地性相关的根向水性
DOI:
10.1016/j.celrep.2020.108198
发表时间:
2020-09-29
期刊:
CELL REPORTS
影响因子:
8.8
作者:
[Li, Ying, Yuan, Wei, Xu, Weifeng]
通讯作者:
Xu, Weifeng
G protein γ subunit qPE9-1 is involved in rice adaptation under elevated CO(2) concentration by regulating leaf photosynthesis.
G蛋白γ亚基qPE9-1通过调节叶片光合作用参与水稻在CO2浓度升高下的适应
DOI:
10.1186/s12284-021-00507-7
发表时间:
2021-07-15
期刊:
Rice (New York, N.Y.)
影响因子:
--
作者:
[Wang K, Xu F, Yuan W, Sun L, Wang S, Aslam MM, Zhang J, Xu W]
通讯作者:
Xu W
DOI:
10.1038/s41467-020-14891-z
发表时间:
2020-02
期刊:
Nature Communications
影响因子:
16.6
作者:
[Weifeng Xu;Qian Zhang;Wei Yuan;Feiyun Xu;Mehtab Muhammad Aslam;Rui Miao;Ying Li;Qianwen Wang-Qianwen]
通讯作者:
Weifeng Xu;Qian Zhang;Wei Yuan;Feiyun Xu;Mehtab Muhammad Aslam;Rui Miao;Ying Li;Qianwen Wang-Qianwen
共 19 条
三磷酸腺苷双磷酸酶OsAPY2促进水稻根毛生长与磷高效利用的机制
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批准号:32472825
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:许卫锋
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依托单位:
控水灌溉调节水稻脱落酸途径进而促进水磷协同高效的研究
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批准号:2023J02010
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项目类别:省市级项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2023
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负责人:许卫锋
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依托单位:
国内基金
海外基金