课题基金 / 基金详情

ARF2-PIF5互作单元在ABS3介导植物衰老途径中的功能研究

批准号:
32070215
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郁飞
依托单位:
学科分类:
植物生殖与发育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郁飞

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
植物衰老性状对农业生产具有重要的指导意义。植物在衰老过程中主动调控基因表达,调整新陈代谢,重新分配营养物质供给新生组织和贮藏组织,实现后代繁衍和对环境的响应。目前,对植物衰老的转录调控机制的理解还很有限。本项目前期工作中发现ABS3亚家族MATE转运蛋白介导的植物衰老调控途径通过转录因子ARF2和PIF5实现衰老相关的转录重编程,并且ARF2和PIF5之间直接互作。在此基础上,本项目拟通过ARF2和PIF5在衰老调控过程中共同作用的靶基因鉴定,ARF2-PIF5互作在衰老调控中的生物学功能研究,以及ABS3介导衰老途径中ARF2-PIF5功能单元的激活机制解析等三方面工作,揭示ARF2-PIF5互作单元在ABS3介导植物衰老途径中的功能,揭示ARF2和PIF5参与衰老调控的新机制,进一步阐明ABS3介导的植物衰老调控途径的分子机理,为人工调控植物衰老,改良作物的衰老性状提供理论支撑。
英文摘要
Senescence trait is of great importance in crop production. During senescence, plants actively regulate global gene expression, adjust metabolism, and redistribute nutrients to meristems and storage tissues to ensure reproduction success and to adapt to the changing environment. However, current understanding to transcriptional regulatory mechanisms of plant senescence is still very limited. In our previous study, we have discovered that the ABS3 subfamily MATE transporter-mediated senescence pathway involves transcriptional reprogramming through the transcription factors ARF2 and PIF5. Moreover, we demonstrated that ARF2 and PIF5 directly interact. Based on these findings, we propose to explore the function of ARF2-PIF5 interaction module in ABS3-mediated plant senescence pathway on three fronts. First, we will identify the common target genes of ARF2 and PIF5 in senescence regulation. Second, we will uncover the role of ARF2-PIF5 interaction in senescence regulation. Finally, we will analyze the activation mechanism of ARF2-PIF5 interaction module in ABS3-mediated senescence regulation pathway. This work will provide new insights into the role of ARF2 and PIF5 in transcriptional regulation, broaden our understanding to the molecular mechanism of the ABS3-mediated plant senescence pathway, and provide new venues for crop improvement through the artificial manipulation of plant senescence.
衰老是植物生命周期的重要环节,受到内源信号和外界环境因子的共同复杂调控。衰老性状对植物环境适应和作物产量建成具有重要意义。前期工作中,发现拟南芥ABS3亚家族MATE转运蛋白调控衰老进程,本项目在此基础上整合遗传学、植物生理学和生物化学研究方法,揭示了ABS3介导植物衰老途径的转录调控机制,主要研究内容包括:开展了ABS3基因激活标签功能获得型突变体abs3-1D早衰表型的遗传抑制子筛选、抑制基因克隆和功能研究,发现编码转录因子的ARF2和PIF5基因突变可以有效逆转abs3-1D的早衰和衰老相关基因异常激活表达的表型。ARF2与PIF5以及与PIF5功能冗余的同源蛋白PIF4直接互作,结合转录组测序分析和遗传互作分析,发现ARF2和PIF5/4以相互依赖和各自独立的方式,共同控制ABS3衰老途径的基因表达变化,发现促进植物衰老的关键基因ORE1和SGR1是ABS3衰老途径中ARF2和PIF5共同作用的靶基因。本研究还发现了ABS3亚家族MATE与ARF2和PIF5/4之间的相互调节关系和反馈调节机制。上述工作揭示了ARF2-PIF5/4功能模块控制ABS3介导植物衰老途径的转录重编程的分子机制。本项目的研究揭示了ABS3介导的植物衰老途径中的转录调控因子和转录调控机制,鉴定了ARF2-PIF5互作这一新的植物衰老调控元件,增进对衰老的转录调控网络和调控机制的认识,为人工调控植物衰老,改良作物的性状提供理论支撑。
CDKC;2通过促进RNA聚合酶II转录延伸调控ABS3介导植物衰老通路的分子机制
  • 批准号:
    32370373
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    郁飞
  • 依托单位:
拟南芥内质网蛋白AMP1调控蛋白稳态平衡和衰老的分子机制
  • 批准号:
    31870268
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    郁飞
  • 依托单位:
拟南芥ABS3亚家族基因调控黑暗胁迫下叶片衰老的机制研究
  • 批准号:
    31570267
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    郁飞
  • 依托单位:
拟南芥花斑突变体var2修饰基因的克隆和功能研究
  • 批准号:
    31170219
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    郁飞
  • 依托单位:
国内基金
海外基金