檀香吸器发生及其与寄主植物互作机制研究

批准号:
31470685
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
张新华
依托单位:
学科分类:
C1611.经济林学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
游明佩、许秋生、贾永霞、何春梅、辜大川、张慕菡、李明智
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中文摘要
檀香(Santalum album L.)为檀香科常绿乔木,素有"绿色黄金"之称。檀香木在雕刻、中药、香水、香料、香熏等方面具有广泛的用途,发展檀香产业可获得比其它林木更高的经济收益。但由于檀香为半寄生植物,目前,对吸器发生及其与寄主植物的互作机制仍不清楚。我们的前期研究表明:在吸器个体发生中结瘤素蛋白(nodulin protein)与转录因子GRAS基因高度表达;细胞壁代谢相关酶在吸器与寄主植物互作中可能扮演重要的角色。本项目拟应用植物细胞学、分子生物学、植物生理学、土壤微生物学,结合组学的研究方法与手段,研究檀香根吸器发生及其与寄主植物的互作机制,全面解析檀香的半寄生机制。通过本项目的实施不仅在檀香半寄生机制的基础研究方面会有所突破,获得原创性的研究成果,研究结果对我国发展檀香种源的无性繁殖栽培、寄主的配置、培育及发展檀香产业具有重要意义。
英文摘要
Santalum album is a green tree in Santalaceae, known as "Green and Gold tree". It is highly valued due to its aromatic heartwood, which contains sandal oil used in perfumes, cosmetics, medicine, aromatherapy, and recently in the prevention of skin cancer. It is a partially parasitic tree that obtains some of its water and simple nutrients by tapping into other plants through the formation of a highly specialized organ called haustorium. To date, little is known about the molecular mechanisms involved in haustorium formation and the underlying interaction between parasite and the host. In our previous study, we found that genes encoding nodulin proteins related and GRAS TFs were highly expressed during haustorium ontogeny in S. album, and enzymes associated with cell wall metabolism may play an important role in the interaction of haustoria and the host. In this project, the mechanisms involved in haustorium ontogeny and the interaction between the parasite and the host will be studied based on plant cyctology,molecular biology, plant physiology, soil microbiology, combined with transcriptomic and proteomic methods and technology. The aim of this study to obtain original research and elucidate the hemi-parasitic mechanisms of S. album, but also offer the basic theories in propagation in vitro, host assembly, and cultivate for S. album and its relative species. It also has important significance in developing Sandalwood industry.
檀香(Santalum album L.)为檀香科常绿乔木,素有“绿色黄金”之称。檀香木在雕刻、中药、香水、香料、香熏等方面具有广泛的用途,发展檀香产业可获得比其它林木更高的经济收益。但由于檀香为半寄生植物,目前,对吸器发生及其与寄主植物的互作机制仍不清楚。本项目深入系统的研究檀香吸器发生,以及檀香与寄主植物互作过程中吸器细胞结构特征、吸器与寄主植物互作从基因表达的调控网络。结果表明:檀香与优良寄主植物间是一种互相兼容性互作,而檀香与非寄主植物间是一种拮抗的互作,在兼容性互作中,发现檀香吸器细胞与寄主跟组织细胞间发生粘连与融合,细胞器或亚细胞器往来穿梭,推测,檀香与寄主植物间可能存在基因水平转移;转录组数据分析表明:细胞壁代谢,能量代谢,蛋白代谢等为檀香与寄主植物的互作过程中的主要代谢路径;植物激素相关的基因大量表达,同时也鉴定了一些檀香吸器发生以及檀香与寄主间互作的可能基因,这些研究结果为进一步探讨檀香与寄主植物互作的分子机制提供理论基础。本项目研究结果与已结题国家自然科学青年基金项目的研究结果进行整合,全面系统的了解檀香的半寄生机制。研究结果对我国发展檀香种源的无性繁殖栽培、寄主的配置、培育及发展檀香产业具有重要意义。
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
Growth, photosynthesis and haustorial development of semiparasitic Santalum album L. penetrating into roots of three hosts: a comparative study
半寄生檀香侵入三种寄主根部的生长、光合作用和吸器发育:比较研究
DOI:10.1007/s00468-015-1303-3
发表时间:2016-02-01
期刊:TREES-STRUCTURE AND FUNCTION
影响因子:2.3
作者:Ouyang, Yao;Zhang, Xinhua;Ma, Guohua
通讯作者:Ma, Guohua
Sandalwood: basic biology, tissue culture, and genetic transformation
檀香:基础生物学、组织培养和遗传转化
DOI:10.1007/s00425-015-2452-8
发表时间:2016
期刊:Planta
影响因子:4.3
作者:Jaime A. Teixeira da Silva;Mafatlal M. Kher;Deepak Soner;Tony Page;Xinhua Zhang;M. Nataraj;Guohua Ma
通讯作者:Guohua Ma
Physiological and transcriptomic analyses reveal a response mechanism to cold stress in Santalum album L. leaves.
生理和转录组分析揭示了檀香叶对冷应激的反应机制。
DOI:10.1038/srep42165
发表时间:2017-02-07
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhang X;Teixeira da Silva JA;Niu M;Li M;He C;Zhao J;Zeng S;Duan J;Ma G
通讯作者:Ma G
Multiple strategies for increasing yields of essential oil and obtaining sandalwood terpenoids by biotechnological methods in sandalwood
通过生物技术方法提高檀香精油产量和获取檀香萜类化合物的多种策略
DOI:10.1007/s00468-017-1558-y
发表时间:2018-02
期刊:Trees-Structure and Function
影响因子:2.3
作者:Zhang Yueya;Yan Haifeng;Cheng Qingwei;Zhang Xinhua;Teixeira da Silva JA;Ma Guohua
通讯作者:Ma Guohua
Selection and Validation of Novel RT-qPCR Reference Genes under Hormonal Stimuli and in Different Tissues of Santalum album.
激素刺激下和檀香不同组织中新型 RT-qPCR 参考基因的选择和验证
DOI:10.1038/s41598-018-35883-6
发表时间:2018-11-30
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Yan H;Zhang Y;Xiong Y;Chen Q;Liang H;Niu M;Guo B;Li M;Zhang X;Li Y;Teixeira da Silva JA;Ma G
通讯作者:Ma G
檀香油体形成的分子机制解析
- 批准号:32371925
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张新华
- 依托单位:
基于全基因组解析檀香醇生物合成的分子机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张新华
- 依托单位:
诱导子促进檀香精油积累的信号调控机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张新华
- 依托单位:
细胞分裂素诱导檀香醇生物合成的分子调控机制研究
- 批准号:31870666
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张新华
- 依托单位:
生长素和细胞分裂素在檀香吸器发生中的作用研究
- 批准号:31100498
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张新华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
