荒漠盐生植物费尔干猪毛菜表皮毛的长消节律及其对逆境的适应机制
结题报告
批准号:
31960037
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
兰海燕
依托单位:
学科分类:
植物生殖与发育
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
兰海燕
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中文摘要
严酷环境中的植物常演化出独特形态结构,其中表皮毛为典型抗逆附属结构之一。浓密的表皮毛不仅为表皮与环境间构筑一道物理屏障,还对水分、光合等生理过程产生显著影响。植物表皮毛近年受到广泛关注,但对荒漠植物报道很有限。我们前期发现藜科一年生盐生植物费尔干猪毛菜幼苗至成株全株密被白色长柔毛,随植株发育其新生叶表皮毛逐渐稀疏至花果期几近消失,同时伴随叶片表皮层结构和C4光合结构的加强与完善。该植物表皮毛的长消与逆境下的发育节律存在高度关联。为深入探究此现象的内在机制,本研究拟通过电镜、细胞学观察,免疫组化、逆境生理及转录组数据分析等,对费尔干猪毛菜表皮毛的长消与植物抗逆形态建成和繁殖的关系、表皮毛发生的控制因素、表皮毛的抗逆生物/生态学功能及表皮毛长消过程中的生理和分子生物学进程的变化等方面进行深入探究,为阐明荒漠植物表皮毛等附属结构的生物学和生态学功能及对逆境的调节机制提供科学理论依据。
英文摘要
Plant species living in the harsh environment have often evolved unique morphologies and structures. The epidermal trichome is one of the typical stress tolerance accessory structures. The thick epidermal trichomes not only build a natural physical barrier between the epidermis and the environment, but also regulate the physiological process of the plant in water use, photosynthesis, etc. In recent years, plant non-glandular trichomes have widely been studied, but very limited reports are focused on desert plants. In the previous investigation of the natural habitats, we found that the whole plant of an annual halophyte Salsola ferganica in Chenopodiaceae was covered with thick, white, long, soft trichomes from its seedling to the adult stage, with the plant development the amount of trichomes became reduced on the new developed shoots and branches, and eventually could not be seen, accompanying with the enhancement and completion of the structure of the epidermal cell layer and C4 photosynthetic pathway. The growth and decline changes of the trichomes seemed to match with the rhythm of plant development and proliferation under stressful conditions. To explore the internal mechanism of such phenomenon, in the present study, by methods of electron microscopy, cytobiology, immunohistochemical localization, and transcriptomics analysis of Salsola ferganica, the following aspects were studied intensively, including: the relationship between trichome growth & decline changes and plant development rhythm & reproduction, the regulation factors for trichome biogenesis and development, the stress-tolerant biological and ecological functions of trichome, adaptive changes in plant physiological and molecular biological processes with trichomes decreasing, etc., with which we expect to clarify the biological & ecological functions and stress tolerance mechanism of epidermal accessory structure of desert plant and provide scientific evidence.
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DOI:10.1093/aobpla/plab065
发表时间:2021-12
期刊:AoB PLANTS
影响因子:2.9
作者:Li C;Wei X;Lan H
通讯作者:Lan H
DOI:10.1111/ppl.13905
发表时间:2023
期刊:Physiologia Plantarum
影响因子:--
作者:Yanxia Liu;Hanat Aray;Haiyan Lan
通讯作者:Haiyan Lan
DOI:--
发表时间:2022
期刊:分子植物育种
影响因子:--
作者:石慧敏;热孜亚·麦麦提;曹婧;兰海燕
通讯作者:兰海燕
DOI:10.1186/s12870-022-03933-x
发表时间:2022-11-30
期刊:BMC PLANT BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Liu, Yanxia;Ma, Yali;Aray, Hanat;Lan, Haiyan
通讯作者:Lan, Haiyan
DOI:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2020-1040
发表时间:2021
期刊:生物技术通报
影响因子:--
作者:李彩霞;兰海燕
通讯作者:兰海燕
启动子及5’非翻译区对荒漠单细胞C4植物异子蓬两种PEPC基因亚型表达差异的调控机制
  • 批准号:
    32160057
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    37万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
灰绿藜盐响应碱性螺旋环螺旋转录因子的调控机制及抗逆功能研究
  • 批准号:
    31660068
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    39.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
荒漠单细胞C4植物异子蓬C3和C4型PEPC同工酶的表达调控及其逆境响应机制研究
  • 批准号:
    31460043
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    51.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
新疆极端盐渍环境一年生藜科盐生植物-异子蓬幼苗迟滞发育机理研究
  • 批准号:
    31260037
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    50.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
新疆荒漠盐生植物异子蓬异型性种子的形成及对极端盐渍生境的适应机理研究
  • 批准号:
    31060027
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
新疆荒漠具典型粘液繁殖体植物抱茎独行菜种皮粘液质发育及生理生态功能研究
  • 批准号:
    30860020
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
新疆盐生植物灰绿藜耐盐相关新基因的筛选及功能研究
  • 批准号:
    30660012
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    兰海燕
  • 依托单位:
国内基金
海外基金