课题基金 / 基金详情

NPR1与EIN3拮抗介导高温诱导叶片衰老褪绿的分子机理研究

批准号:
32070323
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
蒯本科
依托单位:
学科分类:
植物激素与生长调节物质
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒯本科

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
营固着生活方式的植物为保障新生器官的营养供给演化出了特有的营养运筹策略,即通过启动次要器官的递进式、模块化衰老来进行营养的动员与再分配。叶片是主要的模块化器官,成熟后营同化作用,启动衰老后则是主要的营养源器官,作物种子蛋白的合成主要依赖于衰老叶片转运出来的氨基酸。多种因素可以诱导叶片启动衰老,但是高温胁迫如何启动这一过程尚缺少探索。前期分析发现,乙烯信号组分EIN3正调控这一过程,而水杨酸信号组分NPR1则负调控这一个过程。已经鉴别出高温胁迫下EIN3的上游负调控节点SPL1/12,并发现EIN3能够自激活转录;还鉴别出了EIN3的互作蛋白XBAT35.1,以及NPR1的转录调控因子WRKY46/6。拟继续以EIN3和NPR1为切入点,系统地鉴别它们的上游调控因子和互作因子,重点分析水杨酸和乙烯信号在高温胁迫下的交互作用机制,藉此揭示高温胁迫启动叶片衰老的分子机制。
英文摘要
To maximize the supply of nutrients to rapidly growing/developing organs, sessile plants have evolved a characteristic strategy, i.e. to remobilize nutrients from less important modular organs by initiating their senescence. Leaves are major modular organs of plants, especially annual and biennial plants, acting as assimilation organs after fully mature, and sooner or later becoming source organs upon the initiation of senescence. Diverse factors could induce the initiation of leaf senescence, but how high temperature initiates leaf senescence remains elusive. Our preliminary analyses showed that EIN3, the key downstream component of ethylene signaling, positively regulates high temperature-triggered leaf senescence, whereas NPR1, the core signaling component/receptor of salicylic acid (SA), negatively regulates the process. We have also identified SPL1/12 as negative transcriptional regulators of EIN3 and WRKY46/6 as the positive transcriptional factors of NPR1, revealed a possible self-activation activity of EIN3 to its encoding gene EIN3, and characterized XBAT35.1 as an interaction protein of EIN3. In this project, we would like to identify additional upstream regulators of both EIN3 and NPR1 genes and their interaction proteins, and particularly to analyze the cross-talk between ethylene signaling and SA signaling, with an aim of elucidating the molecular mechanism by which high temperature triggers leaf senescence in Arabidopsis.
温度是重要的环境因子之一,不适宜的温度环境会严重影响植物的生长发育进程。高温胁迫下植物叶片会启动衰老,其中的分子调控机制一直不清楚。本项目中,我们鉴别出EIN3是高温触发叶片衰老进程的关键正调控因子,高温强烈诱导EIN3的上调表达, EIN3突变后高温诱导的叶片衰老显著被抑制。通过高通量的酵母单杂交筛选,我们鉴别到受温度影响且调控EIN3表达的上游调控因子SPL1/12。分子及遗传实验分析显示,SPL1/12通过结合EIN3启动子上的GTAC-box负调控EIN3的表达;有意思的是,另一个EIN3上游正调控因子PIF4与SPL1/12在结合和调控EIN3启动子过程中存在竞争性拮抗作用。本项目还发现,与EIN3存在互作关系的NPR1及其下游组分WRKY46能够抑制高温胁迫触发的叶片衰老,但是NPR1和WRKY46并不受到EIN3上游调控因子SPL1/12的调控,表明SPL1/12介导调控高温胁迫诱导的叶片衰老是特异性靶向乙烯信号而非水杨酸信号。此外,本项目的研究结果还揭示EIN3在不同物种中调控叶片衰老褪绿具有保守型,且EIN3是高温等众多因素诱导叶片衰老褪绿的枢纽节点。本研究不仅揭示了高温诱导叶片衰老褪绿的分子机制,还进一步甄别出EIN3与叶片衰老调控间的精细作用关系。
NYE1(SGR1)保守结构域/关键位点的分子功能研究
  • 批准号:
    31670287
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    蒯本科
  • 依托单位:
拟南芥TCP转录因子对水杨酸信号途径的负调控作用机理研究
  • 批准号:
    31271299
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    蒯本科
  • 依托单位:
拟南芥NYEs协同调控叶片衰老进程中叶绿素降解及营养物质再动员的机理
  • 批准号:
    31170218
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    72.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    蒯本科
  • 依托单位:
NYE1基因调控叶绿素降解代谢的机理研究
  • 批准号:
    30770169
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    蒯本科
  • 依托单位:
国内基金
海外基金