苹果GPP和MIPP基因的功能及其与抗坏血酸合成调控的关系

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30971971
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    马锋旺
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    C1503.果树生长发育
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

抗坏血酸（AsA）是植物生长发育必不可少的抗氧化剂和酶辅因子，它在植物中的合成和代谢途径已得到证实，但目前在序列特征和蛋白质结构上相似的GPP和MIPP基因的功能及其关系，以及两者和其它合成酶基因在AsA合成中的调控作用尚不清楚。本项目拟对从苹果中克隆的GPP和MIPP基因分别进行原核表达，纯化异源蛋白，分析其性质及其对底物的选择性和亲和性；分别将其转入番茄，分析两个基因的过量表达对植株表型、AsA水平及抗性的影响，进而探明GPP和MIPP的生物功能及其二者的关系。同时系统分析苹果果实和叶片发育过程中及干旱胁迫下GPP和MIPP及其它参与 AsA合成相关基因的表达量与AsA积累的关系，探索活体中GPP或MIPP对AsA合成是否具有调控功能。其目的是探明苹果GPP和MIPP基因的功能及其AsA合成的关键调控基因，为提高植物AsA含量及获得与AsA水平相关标记奠定基础。

结项摘要

从苹果果实中克隆了GPP和MIPP全长cDNA，在E.coli BL21中表达获得了异源表达蛋白，纯化的蛋白能分别特异的催化Gal-1-P和MI-1-P。以纯化的His-GPP和His-IMP融合蛋白为抗原，制备了具有特异识别性的多克隆抗体。Western杂交结果表明，苹果不同组织中均可检测到33 KD GPP和39 KD IMP的表达，GPP与AsA含量相关性较高。苹果果实发育过程中AsA的积累主要取决于生物合成，且在整个发育过程中均有发生，而叶片中AsA的快速合成主要发生在幼叶向成熟叶的转变期。AsA合成代谢基因的表达与果实和叶片AsA含量相关性较高的有GPP、GGP、GalDH和DHAR。通过农杆菌介导法将苹果GPP导入番茄，过量表达后增加了AsA含量。此外，AsA-GSH循环参与了苹果对干旱胁迫的响应，干旱条件下AsA合成能力增加。研究结果基本探明了苹果果实中AsA形成和积累的机制，明确了GPP、GGP等AsA合成基因的表达水平调控着苹果果实及叶片AsA含量，系统了解了参与苹果AsA代谢相关蛋白质表达与果实AsA积累的关系，为进一步研究并改良苹果AsA提供了基因资源和理论基础。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Ascorbic Acid Accumulation and Expression of Genes Involved in Its Biosynthesis and Recycling in Developing Apple Fruit
苹果果实发育过程中抗坏血酸的积累及其生物合成和回收相关基因的表达
  • DOI：
    10.21273/jashs.136.4.231
  • 发表时间：
    2011-07-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY FOR HORTICULTURAL SCIENCE
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Li, Mingjun;Chen, Xuesen;Ma, Fengwang
  • 通讯作者：
    Ma, Fengwang
苹果L-半乳糖-1-磷酸磷酸酶cDNA克隆及其表达
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    中国农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭春苗;李明军;马锋旺;梁东;张敏
  • 通讯作者：
    张敏
Overexpression of l-galactono-1, 4-lactone dehydrogenase (GLDH) in Lanzhou lily (Lilium davidii var. unicolor) via particle bombardment-mediated transformation
通过粒子轰击介导的转化在兰州百合（Lilium davidii var. unicolor）中过表达l-半乳糖-1, 4-内酯脱氢酶（GLDH）
  • DOI：
    10.1007/s11627-011-9383-2
  • 发表时间：
    2012-02
  • 期刊：
    In Vitro Cellular and Developmental Biology - Plant
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Shi, Shouguo;Ma, Fengwang;Li, Yonghong;Feng, Fengjuan;Shang, Zengzhen
  • 通讯作者：
    Shang, Zengzhen
Ascorbic acid formation and profiling of genes expressed in its synthesis and recycling in apple leaves of different ages
不同龄苹果叶中抗坏血酸的形成及其合成和回收中表达的基因分析
  • DOI：
    10.1016/j.plaphy.2010.01.015
  • 发表时间：
    2010-04-01
  • 期刊：
    PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.5
  • 作者：
    Li, Mingjun;Ma, Fengwang;Liu, Jun
  • 通讯作者：
    Liu, Jun

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  • 通讯作者：
    马锋旺
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 作者：
    祝令成;苏静;彭云静;曹文静;马锋旺;马百全;李明军
  • 通讯作者：
    李明军

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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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