多浆旱生植物霸王叶中Na+装载机制及其分子基础研究
批准号:
31971405
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
王锁民
依托单位:
学科分类:
生理生态学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王锁民
中文摘要
积盐型植物霸王能通过ZxSOS1将根系吸收的大量Na+长距离上运至叶、并由ZxNHX将其区域化于液泡中作为有益的渗透调节剂以抵御逆境胁迫,但运至叶脉中的Na+如何装载至叶肉组织的机制尚未见报道。目前学术界对植物体内Na+转运的研究主要以根系Na+吸收能力有限且叶中Na+区域化能力很弱的拒盐型植物为材料,并不是研究叶中Na+装载机制的理想材料。我们近期研究发现,霸王ZxHKT1;3特异性地在叶中高丰度表达,并受盐处理的强烈诱导。在此基础上,本项目拟采用异源表达系统分析ZxHKT1;3的离子选择性;利用原位PCR和烟草瞬时表达明确其组织与亚细胞定位;通过RNA干扰和在拟南芥中的超表达,分析渗透胁迫与盐处理下转基因植株不同组织中Na+、K+等含量及抗逆性的变化;比较霸王RNAi及野生型植株基因表达谱的差异。以期揭示ZxHKT1;3在霸王抗逆性中的作用,并填补高等植物叶中Na+装载机制研究的空白。
英文摘要
As a typical salt-accumulating xerophyte, Zygophyllum xanthoxylum could transport a large quantity of Na+ efficiently from roots to leaves mediated by ZxSOS1, and eventually, compartmentalize them by ZxNHX into the vacuoles in order to cope with environmental stresses by using Na+ as an important osmoregulatory substance. However, the mechanisms of Na+ loading into mesophyll tissue from the vein have not been explored. To date, the molecular mechanisms of Na+ transport in higher plants has only been reported in salt-excluding plants, but these species might not be the ideal materials to understand the pathway of Na+ loading into leaves, since they have a weak ability of Na+ uptake and compartmentalization. Our recent studies showed that ZxHKT1;3 was predominantly expressed in leaves and intensely induced by 50 mmol/L NaCl. Based on our previous results, in this project, in order to reveal the function of ZxHKT1;3 in Na+ loading into mesophyll tissue and the stress tolerance in Z. xanthoxylum, the following experiments would be done: analyzing the ion selective characteristics by using heterologous expression systems; revealing the expression patterns in plant tissues and the subcellular location by in situ PCR and transient expression of fluorescent fusion protein in tobacco, respectively; analyzing the changes in the concentrations of Na+, K+ and other ions in different tissues and evaluating stress tolerance of plants, after gene silencing using RNA interference technique and overexpression in Arabidopsis thaliana; comparing the gene expression profiles of ZxHKT1;3-silenced plants and wild-type Z. xanthoxylum. The results could also fill the gap in the research field of Na+ loading into leaves in higher plants.
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DOI:
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发表时间:
2023
期刊:
分子植物育种
影响因子:
作者:
[殷秀霞, 陈芹芹, 刘海双, 马春莲, 王锁民]
通讯作者:
王锁民
DOI:
10.13885/j.issn.0455-2059.2023.03.007
发表时间:
2023
期刊:
兰州大学学报. 自然科学版
影响因子:
作者:
[刘林波, 林杉, 高鲤, 邓育轩, 赵一颖, 马春莲, 包爱科, 王锁民]
通讯作者:
王锁民
DOI:
--
发表时间:
2020
期刊:
安徽农业科学
影响因子:
作者:
[白万鹏, 李虎军, 刘林波, 王锁民]
通讯作者:
王锁民
RNAi-Based Transcriptome Suggests Candidate Genes Regulated by ZxNHX1 to Affect The Salt Tolerance of Zygophyllum xanthoxylum
基于RNAi的转录组表明ZxNHX1调控的候选基因影响霸王的耐盐性
DOI:
10.1007/s00344-021-10460-w
发表时间:
2021-08-02
期刊:
JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION
影响因子:
4.8
作者:
[Liu,Hai-Shuang, Guo,Xiao-Nong, Wang,Suo-Min]
通讯作者:
Wang,Suo-Min
ZxNHX1 indirectly participates in controlling K+ homeostasis in the xerophyte Zygophyllum xanthoxylum
ZxNHX1 间接参与控制旱生植物 Zygophyllum xantoxylum 的 K 稳态
DOI:
10.1071/fp20185
发表时间:
2020-12-07
期刊:
FUNCTIONAL PLANT BIOLOGY
影响因子:
3
作者:
[Gao, Tian-Ge, Ma, Cui-Min, Wang, Suo-Min]
通讯作者:
Wang, Suo-Min
共 7 条
ZxHSP70s在荒漠植物霸王耐热性中的作用机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:55万元
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批准年份:2022
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负责人:王锁民
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依托单位:
霸王适应逆境的分子基础及其在紫花苜蓿遗传改良中的利用
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批准号:31730093
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项目类别:重点项目
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资助金额:285.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王锁民
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依托单位:
荒漠旱生植物霸王角质层脂质分泌机制及其分子基础研究
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批准号:31470503
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项目类别:面上项目
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资助金额:89.0万元
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批准年份:2014
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负责人:王锁民
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依托单位:
盐生植物小花碱茅质外体拒Na+机制及其分子基础研究
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批准号:31170431
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2011
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负责人:王锁民
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依托单位:
旱生植物霸王体内Na+长距离运输机制及其分子基础研究
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批准号:31072073
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王锁民
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依托单位:
Na+在多浆旱生植物适应干旱环境中的作用机制研究
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批准号:30770347
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项目类别:面上项目
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资助金额:29.0万元
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批准年份:2007
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负责人:王锁民
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依托单位:
积盐型盐生植物低亲和性Na+ 吸收途径及其分子基础
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批准号:30671488
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2006
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负责人:王锁民
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依托单位:
小花碱茅HAK基因的克隆及其对截形苜蓿遗传转化的研究
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批准号:30270947
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2002
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负责人:王锁民
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依托单位:
国内基金
海外基金