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生长素调控植物细胞脱分化的分子机制研究
结题报告
批准号:
31230009
项目类别:
重点项目
资助金额:
300.0 万元
负责人:
胡玉欣
学科分类:
C0206.植物激素与生长调节物质
结题年份:
2017
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐重益、范明珠、尚保栓、刘诚、曹慧芬、辛伟
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中文摘要
植物已分化的组织和器官在生长素的作用下可以形成具有高分化能力的愈伤组织。愈伤组织的形成过程一直以来被认为是是植物体细胞脱分化获得全能性的过程,类似于动物多能性干细胞诱导。然而,植物细胞脱分化的分子机理和生长素在这个过程中的作用机制至今仍不清楚, 主要的原因是在植物中控制愈伤发生的关键因子一直没有被鉴定出来。我们最近首次发现并证明受生长素调控的Lateral Organ Boundaries Domain (LBD) 转录因子是调控植物愈伤发生关键因子。本项目在此基础上,以拟南芥为材料,通过遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学等手段,结合离体和活体研究体系,深入解析LBD调控细胞脱分化过程的生物化学和分子机制,开展植物脱分化过程中其它重要因子的鉴定和研究,以期建立生长素调控细胞脱分化的信号途径, 探索植物细胞全能性控制的分子基础。
英文摘要
In plants, the already differentiated tissues or organs can form a pluripotent cell mass termed callus under culture conditions, a process that is driven by phytohormone auxin and has long been considered to be analogous to the induction of pluripotent stem (iPS) cells in animals,during which somatic cells dedifferiate to acquire regenration capability. However, the moecular mechamism underlying auxin-mediated callus formation or cell dedifferentiation remains unknwon. We recently identified the auxin-inducible Lateral Boundaries Domain (LBD) tanscription factors as master regulators in auxin-directed callus formation. To gain further insight into the mulecular basis of auxin-regulated cell dedifferentiation , we are going to identify other key molecules that are involved in auxin-directed callus formation pathway and dissect the biochenmical and molecular basis of LBD-regulated cell dedifferantiion using in viro and in vivo systems, trying to explore the molecular basis underlying somatic cell dedifferentiaion and totipotency in plants.
植物细胞极高的全能性是植物可重复再生的基础,在植物经典的离体再生体系中,已分化的组织和器官在生长素的作用下可以形成具有高分化能力的愈伤组织,这个过程一直以来被认为是是植物体细胞脱分化获得全能性的过程,类似于动物多能性干细胞诱导。尽管以植物离体再生为基础的生物技术应用已经超过半个多世纪,然而生长素诱导植物细胞脱分化的分子控制机理至今仍不清楚。本项目在前期发现并证明拟南芥受生长素调控的LBD转录因子是调控植物愈伤发生关键因子的基础上,通过遗传学、细胞生物学、生物化学和分子生物学等手段,结合离体和活体研究体系,系统解析了生长素诱导植物细胞脱分化分子控制和可能机制。发现了拟南芥bZIP转录因子和LBD形成复合体介导了生长素诱导愈伤组织的发生以及发育过程中细胞命运的改变,同时系统研究了生长素调控细胞的脱分化的分子事件,进一步研究揭示了长链脂肪酸或其衍生物是限制细胞脱分化的重要分子。另外,我们也对侧芽形成过程中细胞命运的转变进行了探索。这些研究成果相继在国际学术期刊Nature Plants、PNAS、Plant &Cell Physiology和Journal of Plant Physiology上发表论文4篇,撰写专著1章,相关的研究也受到国际植物学界的关注。本项目研究不仅推进了植物细胞全能性控制这一重要领域的研究,也为进一步提升以再生为基础的植物生物技术应用奠定了基础。
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
Very-long-chain fatty acids restrict regeneration capacity by confining pericycle competence for callus formation in Arabidopsis
超长链脂肪酸通过限制拟南芥愈伤组织形成的中柱鞘能力来限制再生能力
DOI:10.1073/pnas.1522466113
发表时间:2016-05-03
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Shang, Baoshuan;Xu, Chongyi;Hu, Yuxin
通讯作者:Hu, Yuxin
Dynamic expression reveals a two-step patterning of WUS and CLV3 during axillary shoot meristem formation in Arabidopsis
动态表达揭示了拟南芥腋芽分生组织形成过程中 WUS 和 CLV3 的两步模式
DOI:10.1016/j.jplph.2017.03.017
发表时间:2017-07-01
期刊:JOURNAL OF PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:4.3
作者:Xin, Wei;Wang, Zhicai;Hu, Yuxin
通讯作者:Hu, Yuxin
Genome-Wide Identification of Arabidopsis LBD29 Target Genes Reveals the Molecular Events behind Auxin-Induced Cell Reprogramming during Callus Formation
拟南芥 LBD29 靶基因的全基因组鉴定揭示了愈伤组织形成过程中生长素诱导的细胞重编程背后的分子事件
DOI:10.1093/pcp/pcx168
发表时间:2018-04
期刊:Plant and Cell Physiology
影响因子:4.9
作者:Xu Chongyi;Cao Huifen;Xu Enjun;Zhang Shiqi;Hu Yuxin
通讯作者:Hu Yuxin
DOI:doi:10.1093/pcp/pcx168
发表时间:2018
期刊:Plant & Cell Physiology
影响因子:--
作者:Chongyi Xu;Huifen Cao;Enjun Xu;Shiqi Zhang;Yuxin Hu
通讯作者:Yuxin Hu
Control of auxin-induced callus formation by bZIP59-LBD complex in Arabidopsis regeneration
bZIP59-LBD 复合物在拟南芥再生中控制生长素诱导的愈伤组织形成
DOI:10.1038/s41477-017-0095-4
发表时间:2018-02-01
期刊:NATURE PLANTS
影响因子:18
作者:Xu, Chongyi;Cao, Huifen;Hu, Yuxin
通讯作者:Hu, Yuxin
植物细胞全能性的分子调控
  • 批准号:
    31830055
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    285.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    胡玉欣
  • 依托单位:
拟南芥控制器官数目基因RDN1的克隆及功能研究
  • 批准号:
    30671132
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    胡玉欣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金