喀斯特山区野生毛葡萄叶片水分转运特征及AQPs对干旱胁迫的应答
批准号:
31560546
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
潘学军
依托单位:
学科分类:
果树种质资源与遗传育种学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张文娥、张燕、颜培玲、李菲、侯林林
中文摘要
贵州喀斯特山区农业生态环境脆弱,干旱已成为该区域农业发展的限制因素。但该地区野生葡萄资源丰富,抗旱性强,长期的喀斯特生态环境适应中形成了独特的抗旱机制。对喀斯特原产极抗旱野生葡萄叶片水分转导的机理进行深入研究,掌握干旱条件下抗旱葡萄资源的叶片水分转导及气孔水分蒸腾规律,探索水通道蛋白在叶片水分运输中的作用,阐明喀斯特原产野生抗旱毛葡萄水分运输的生理及分子机制,可为葡萄抗旱分子育种提供材料基础和科学依据。项目拟从以下4方面进行研究:1)叶片水势及水力特征的季节及日变化规律;2)干旱及复水对叶片水势、水力结构及水通道蛋白基因表达的影响;3)干旱及复水条件下叶片水分运输途径的变化(水通道蛋白抑制剂和荧光染色法)。项目的开展,不仅为葡萄的抗旱节水栽培提供理论支撑,也有利于阐述喀斯特生境原产抗旱植物的水分高效利用机制及其抗旱机理。
英文摘要
Drought stress is one of the most important factors limiting the agricultural development in karst region of Guizhou province, southwestern China, where the agro-ecological environment is very fragile. However, in this region, the wild grape germplasm resources are very abundant and have high drought-resistance, and have developed a unique drought resistant mechanism due to long-term adaptation to karst ecological environment. Studying the wild grape water transport characteristics, finding the law of the water transport and stomatal transpiration, exploring the role of aquaporins in the leaf water transport under the drought conditions and clarifying the physiological and molecular mechanisms of drought- resistance of native karst Vitis can provide material and scientific basis for breeding new drought-resistant cultivar using molecular methods. The project will carry out the following research: 1) studying the seasonal and diurnal variation of leaf water potential and hydraulic characteristics; 2) the effect of drought and re-watering on leaf water potential, hydraulic characteristics and APQs gene expression; 3) the changing of water transport pathways under drought and rehydration conditions using APQs inhibitors and fluorescence staining methods. The project will not only provide strong theoretical support for the grape cultivation of drought-resistance and water conservation, but also be benefit to elaborate the water efficient use and drought-resistance mechanism of the other plant species in karst habitats.
在特殊胡喀斯特的水文及地貌影响,原产贵州的野生葡萄孕育了极为抗旱的资源类型,‘花溪-9’即是一个极为抗旱的材料。干旱条件下,毛葡萄单株‘花溪-9’能维持较高的水势、叶片相对含水量和水分利用效率,其叶柄导水能力和比导率均强于不抗旱的欧洲葡萄‘红地球’,说明‘花溪-9’ 输水效率较高,持水能力强。干旱胁迫下‘花溪-9’利用高水势延迟脱水耐旱,且复水恢复能力较强,属于典型的御旱植物。利用同源序列法和RACE技术克隆了毛葡萄的9条VhPIPs和9条VhTIPs基因的cDNA全长序列,18个基因均具有组织特异性表达特征。干旱胁迫下,AQPs积极响应水分亏缺,参与水分向叶片的运输和减少叶片水分的流失,其中VhTIP1;1、VhTIP1;2、VhTIP2;2 、VhTIP4;1通过降低基因表达量减少水分蒸腾散失,VhTIP2;1、VhTIP5;1可能参与水分向叶片的快速运输。毛葡萄VhPIP2;1、VhPIP2;2和VhPIP2;4基因的过量表达增强了拟南芥的抗旱性,这3个 VhPIPs在干旱胁迫下,可以高效的转运水分到细胞内以提高其抗旱性。
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DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
分子植物育种
影响因子:
作者:
[胡景铭, 张文娥, 颜培玲, 任菲宏, 潘学军]
通讯作者:
潘学军
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
西北农林科技大学学报(自然科学版)
影响因子:
--
作者:
[任菲宏, 钟伟敏, 张文娥, 胡景铭, 潘学军]
通讯作者:
潘学军
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
园艺学报
影响因子:
--
作者:
[李菲, 颜培玲, 张文娥, 潘学军]
通讯作者:
潘学军
DOI:
--
发表时间:
2015
期刊:
河北林业科技
影响因子:
--
作者:
[余凤岚, 潘学军, 张文娥, 李德燕]
通讯作者:
李德燕
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
山地农业生物学报
影响因子:
--
作者:
[李雪, 潘学军, 张文娥]
通讯作者:
张文娥
共 8 条
泡核桃转录因子JsMYB170调控JsFLSs促进黄酮醇合成的分子机制
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批准号:32460744
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32.00万元
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批准年份:2024
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负责人:潘学军
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依托单位:
泡核桃黄酮醇合成酶基因JsFLSs克隆及功能验证
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批准号:32060673
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2020
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负责人:潘学军
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依托单位:
国内基金
海外基金