赤霉素调控毛白杨剥皮再生过程中形成层及次生维管组织模式形成的机理研究
批准号:
32071726
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
贺新强
依托单位:
学科分类:
木材物理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
贺新强
中文摘要
木材来源于树木次生维管组织发育产生的次生木质部,由形成层细胞分裂、分化形成。生长素和细胞分裂素可能作为位置信息参与调控次生维管组织发育,然而,赤霉素在其中的调控作用所知甚少。本项研究拟以毛白杨为材料,利用剥皮再生和管状分子分化诱导实验体系,研究赤霉素对形成层发生及次生维管组织模式形成的影响,进一步利用遗传学、生物化学和分子生物学方法研究赤霉素与生长素和细胞分裂素在次生维管组织发育过程中的相互作用关系,揭示赤霉素调控毛白杨剥皮再生过程中形成层发生及次生维管组织模式形成的分子机理,为木材形成的理论研究以及生产实践提供实验依据。
英文摘要
Wood, production of the secondary vascular tissue development of trees, derives from the cambial cell division and differentiation. Auxin and cytokinin involve in regulating secondary vascular tissue development maybe as position signals, while a little is known about the roles of gibberellin during the process. This study intends to investigate the roles of gibberellin on cambium and secondary vascular tissue development in Populus tomentosa by using in vitro secondary vascular tissue regeneration after bark girdling and the ectopic tracheary element induction system, combing with genetics, biochemistry and molecular biology techniques. The results of this study will provide new information for theoretical research and practical utilization of wood formation.
利用杨树茎段体外剥皮再生系统,通过施加不同的激素组合,发现单独施加赤霉素无法诱导形成层再生,而与单独施加生长素相比,赤霉素和生长素的共同施加可以明显促进形成层的重建,并且促进形成层活性核心调控因子WOX4的表达。通过过表达或敲除编码负责赤霉素生物合成的内根-贝壳杉烯合成酶PtoKS1以改变内源赤霉素水平,进一步证实内源赤霉素的提高可以促进次生维管组织的发育和再生。DELLA蛋白是赤霉素信号转导途径中重要的负调控因子,过表达DELLA基因PtoGAI可以抑制次生维管组织的发育和再生。研究利用PtaDR5:GUS报告株系、实时荧光定量PCR以及免疫组化等方法,发现赤霉素可以扩大生长素转运蛋白PIN1的表达范围、增强生长素的再分布与响应。研究结果表明,赤霉素以生长素依赖的方式正调控次生维管组织的发育和再生。该研究丰富了我们对于植物激素间互相作用调控植物发育与植物组织再生的理解,并且进一步完善了次生维管组织发育与再生的调控网络。同时,我们对毛白杨维管组织发育过程中转录组和miRNA组的动态变化和相互作用机制进行了深入的分析研究,发现了PtoTCP20-miR396d-PtoGRF15级联信号调控毛白杨维管组织发育,MiR395通过硫代谢调控杨树次生木质部发育,为全面揭示植物次生维管组织发育调控网络提供了新的实验依据, 也为改良林木品质提供了理论基础。
MiR171b-HAM1模块调控杨树次生维管组织发生及发育的分子机理研究
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批准号:32271825
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:贺新强
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依托单位:
维管形成层活动周期调控关键转录因子和miRNA调控网络研究
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批准号:31570581
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2015
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负责人:贺新强
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依托单位:
生长素与细胞分裂素调控杨树剥皮再生过程中次生维管组织模式重建的机理研究
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批准号:31270219
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:贺新强
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依托单位:
Polycomb PRC2组分基因调控植物次生生长过程中形成层发生及其维持的机制研究
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批准号:31070156
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:贺新强
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依托单位:
低温诱导解除维管形成层生理休眠的分子机理研究
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批准号:30872001
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2008
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负责人:贺新强
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依托单位:
类CASPASE蛋白酶及钙离子依赖核酸酶参与次生木质部细胞程序死亡作用机理研究
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批准号:30670120
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:贺新强
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依托单位:
形成层细胞壁周期性变化及其对早晚材材性形成的影响
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批准号:30471367
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项目类别:面上项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2004
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负责人:贺新强
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依托单位:
导管分子分化过程中次生壁形成与细胞程序死亡的关系
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批准号:30000009
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2000
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负责人:贺新强
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依托单位:
国内基金
海外基金