细胞壁木葡聚糖转移酶/水解酶(XTH)基因调控菜豆根尖铝毒害和干旱胁迫的分子机制

批准号:
31400227
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
杨中宝
依托单位:
学科分类:
C0205.植物与环境互作
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张茂林、耿骁渝、何春梅、王榕
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中文摘要
铝(Al)毒害和干旱胁迫是酸性土壤上作物生产的主要限制因子。我们的前期研究结果表明,聚乙二醇(PEG 6000)模拟的干旱胁迫通过降低细胞壁孔隙大小而降低了菜豆根尖Al含量,从而提高了植物耐铝性,而转录分析揭示细胞壁木葡聚糖转移酶/水解酶(XTH)家族两个基因成员PvXTH9和PvXTHb可能在细胞壁孔隙结构调节中起到关键作用。本项目拟在前期研究的基础上,进一步利用Al敏感菜豆基因型,结合生理、生化、分子、遗传及细胞生物学等手段,从不同层面进行深入研究,并详细分析PvXTH9和PvXTHb基因在响应铝和干旱胁迫中的分子调控机制,同时发掘该调控网络中的PvXTH9和PvXTHb上游调控基因并分析其可能的分子调控机制。为进一步明确细胞壁调节在调控植物铝毒害和干旱胁迫中的分子作用机制,最终选育适应多重胁迫的酸性土壤上生长的作物新品种提供科学理论依据。
英文摘要
Aluminum (Al) toxicity and drought stress are two major limiting factors for crop production in acid soils. We previously have demonstrated that polyethylene glycol (PEG 6000)-simulated drought stress reduced aluminum accumulation in root tips by alteration of cell wall porosity, and thus improved aluminum resistance in common bean (Phaseolus vulgaris), further transcriptome analysis revealed that the expression of two xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase genes PvXTH9 and PvXTHb may play crucial roles in the modification of cell wall porosity. To better understand the role of PvXTH9 and PvXTHb in the adaptation of aluminum toxicity and drought stress, the present study will clarify the molecular regulation mechanism and potential network of PvXTH9 and PvXTHb in the alteration of wall structure and thus Al accumulation in cell wall under aluminum toxicity and drought stress by combination of the genetic, physiological, biochemical, molecular and cellular approaches.
铝(Al)毒害和干旱胁迫是酸性土壤上作物生产的主要限制因子。我们的前期研究结果表明,干旱胁迫通过降低细胞壁孔隙大小而降低了菜豆根尖Al含量,从而提高了植物耐铝性,而转录分析揭示细胞壁木葡聚糖转移酶/水解酶(XTH)家族两个基因成员PvXTH9和PvXTHb可能在细胞壁孔隙结构调节中起到关键作用。本项目在前期研究的基础上,进一步利用Al敏感菜豆基因型VAX1,结合生理、生化、分子生物学和遗传学等手段,对PvXTH9和PvXTHb基因调控干旱胁迫下细胞壁结构以及铝积累的分子机制进行了研究,并明确了其具体调控机制。发现干旱和ABA调控的PvbZIP基因能够与PvXTH9启动子区域ABRE元件结合进而调控该基因的表达,揭示了ABA信号通路参与了干旱胁迫调控铝积累的分子路径。该研究为进一步明确细胞壁调节在调控植物铝毒害和干旱胁迫中的分子作用机制,最终选育适应多重胁迫的酸性土壤上生长的作物新品种提供科学理论依据。
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
LEUNIG_HOMOLOG transcriptional co-repressor mediates aluminium sensitivity through PECTIN METHYLESTERASE46-modulated root cell wall pectin methylesterification in Arabidopsis
LEUNIG_HOMOLOG 转录共阻遏物通过果胶甲基酯酶 46 调节拟南芥根细胞壁果胶甲基酯化介导铝敏感性
DOI:10.1111/tpj.13506
发表时间:2017-05-01
期刊:PLANT JOURNAL
影响因子:7.2
作者:Geng, Xiaoyu;Horst, Walter J.;Yang, Zhong-Bao
通讯作者:Yang, Zhong-Bao
Synergistic action of auxin and cytokinin mediates aluminum-induced root growth inhibition in Arabidopsis.
生长素和细胞分裂素的协同作用介导铝诱导的拟南芥根生长抑制。
DOI:10.15252/embr.201643806
发表时间:2017
期刊:EMBO Rep
影响因子:--
作者:Yang Zhong-Bao;Liu Guangchao;Liu Jiajia;Zhang Bing;Meng Wenjing;Muller Bruno;Hayashi Ken-Ichiro;Zhang Xiansheng;Zhao Zhong;De Smet Ive;Ding Zhaojun
通讯作者:Ding Zhaojun
Jasmonic Acid Enhances Al-Induced Root Growth Inhibition
茉莉酸增强铝诱导的根生长抑制作用。
DOI:10.1104/pp.16.01756
发表时间:2017
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Yang Zhong Bao;He Chunmei;Ma Yanqi;Herde Marco;Ding Zhaojun
通讯作者:Ding Zhaojun
Spatial-temporal analysis of polyethylene glycol-reduced aluminium accumulation and xyloglucan endotransglucosylase action in root tips of common bean (Phaseolus vulgaris)
聚乙二醇减少菜豆根尖铝积累和木葡聚糖内转葡糖基酶作用的时空分析
DOI:10.1093/aob/mcw062
发表时间:2016
期刊:Annals of Botany
影响因子:4.2
作者:Zhang Maolin;Ma Yanqi;Horst Walter J.;Yang Zhong-Bao
通讯作者:Yang Zhong-Bao
组蛋白去乙酰化酶HDA19调控拟南芥铝胁迫响应的分子机制
- 批准号:32370303
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:杨中宝
- 依托单位:
拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK21和CPK23调控植物耐铝性的生理及分子机理
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:杨中宝
- 依托单位:
油菜素内酯(BR)信号调控铝诱导拟南芥根系ALMT1表达的分子机理
- 批准号:31872655
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:杨中宝
- 依托单位:
根毛缺陷基因RHD6调控植物耐铝性的生理及分子机理
- 批准号:31670259
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:杨中宝
- 依托单位:
国内基金
海外基金
