U1剪接体特异性蛋白U1C参与植物开花的转录后调控机制研究
批准号:
32100294
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李聪
依托单位:
学科分类:
植物生殖与发育
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李聪
中文摘要
开花决定植物分布和地理适应性,对提高农作物产量和品质、增强作物抗逆性和扩大作物适应性具有重要生物学意义。近年来,关于植物开花的转录后水平调控研究逐渐成为热点问题之一,尤其是选择性剪接调控。深入研究选择性剪接调控植物开花的分子网络,将有助于解答选择性剪接如何调节植物适应性发育以响应外界环境等科学问题。本团队前期研究工作发现U1剪接体亚基u1c突变体在长日照条件下呈现生长发育缺陷和早花表型,但U1C在开花调控中的具体功能和下游靶基因仍不明确,在此基础上,本项目拟通过研究:(1)U1C在植物开花调控中的具体功能;(2)U1C与SC35的互作机制及遗传关系;(3)U1C与SC35互作介导SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1(SOC1)的选择性剪接调控植物开花的分子机制,以期完善植物开花的转录后调控网络,扩展人们对植物繁衍和环境适应性发育理论的科学认知。
英文摘要
Flowering determines the plant distribution and geographical adaptability, which has pivotal roles for improving crop yield and quality, stress resistance and crop adaptability. Until now, most works are focused on the transcriptional regulation of flowering, however, post-transcriptional regulation is less explored, especially in the alternative splicing. Our preliminary experiment showed that mutation of spliceosomal protein U1C resulted in the growth defects and early flowering in Arabidopsis under long day conditions. However, the function of U1C and its downstream target genes are remained unknown in the flowering pathway. According to these data, we aimed to identify the flowering gene network regulated by U1C, and illustrate the interaction mechanism and genetic relationship between U1C and SC35. Meantime, alternative splicing of SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1 (SOC1) mediated by the interaction between U1C and SC35 was further explored. Collectively, our study provides insight roles in the post-transcriptional regulation network of flowering, and expands the understanding of plant reproduction and environmental adaptive development.
U1 snRNP(小核核糖核蛋白,small nuclear ribonucleoprotein)是真核生物中参与前体mRNA(pre-mRNA)剪接的关键分子复合体之一。其核心组分蛋白在拟南芥中不仅参与剪接位点的识别,还与其他剪接因子(如SR家族蛋白)相互作用,共同调控基因的可变剪接。本研究系统探讨了拟南芥U1 snRNP核心组分U1C基因在调控植物生长发育中的多重功能。研究发现,U1C基因在幼苗期广泛表达,而在成熟期则特异性地在花序的柱头和花药中高表达,其表达受光周期调控并呈现昼夜节律性。U1C蛋白主要定位于细胞核内,通过与SR家族蛋白及其他U1 snRNP组分的相互作用,参与5'剪接位点的识别。U1C基因功能缺失导致植株出现矮化、花序发育异常、主根变短和开花提前等表型。进一步研究表明,U1C与SR45蛋白可能通过形成蛋白复合体,在调控植株开花、生长发育和主根生长方面共同发挥作用。通过RIP-seq技术鉴定出U1C蛋白的潜在靶基因,揭示了其在RNA转运、胚发育及自噬调控中的功能。这些研究结果不仅阐明了U1C基因在拟南芥生长发育的转录后调控中的多重作用,还为深入理解植物基因表达调控机制提供了重要线索。
GmPRR3b蛋白通过抑制GmABF3基因表达参与大豆干旱胁迫调控的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2023
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负责人:李聪
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依托单位:
国内基金
海外基金