转录因子AtWRKYc调控磷转运体基因Pht1;1和/或Pht1;4表达的机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170248
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    陈益芳
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    C0206.植物激素与生长调节物质
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

磷是植物必需的大量元素之一，直接参与植物的物质代谢和能量代谢。植物细胞内的磷浓度一般维持在mM水平，而土壤中的有效磷浓度极低，一般低于10uM，因此植物经常面临低磷胁迫。为了抵抗低磷胁迫，植物根组织形成了许多有效的机制来增加磷的吸收效率，例如低磷胁迫条件下，磷转运体基因Pht1;1和Pht1;4表达明显上调、根面积增大、根部分泌有机酸等。我们已有的研究结果发现：低磷胁迫条件下，拟南芥的几个WRKY基因的表达发生明显变化，其中一个WRKY基因（暂时命名为WRKYc）主要在根中表达，并且明显受低磷诱导表达；构建了WRKYc的过量表达材料，发现WRKYc过量表达株系的生长优于野生型；烟草瞬时转化的初步结果表明WRKYc能直接促进Pht1;1的表达，推测WRKYc能通过调控Pht1;1的表达来参与植物根部的磷吸收。

结项摘要

磷是植物必需大量元素之一，参与植物的细胞构成、物质代谢和能量代谢。磷经磷转运体进入植物细胞，拟南芥磷转运体PHT1;1和PHT1;4负责根系的磷吸收。低磷胁迫时，PHT1;1和PHT1;4的表达显著上调，之前未见PHT1;1和PHT1;4转录调控机制的报道。我们首先证明了过量表达PHT1;1能显著提高拟南芥的磷吸收速率，说明低磷胁迫时上调PHT1;1的表达对于植株耐受低磷胁迫有重要作用。转录因子基因WRKY45 受低磷胁迫诱导表达。WRKY45过量表达株系的磷吸收速率和磷含量显著高于野生型，而WRKY45 RNAi材料的磷吸收速率和磷含量低于野生型。qRT-PCR结果显示，WRKY45过量表达株系中PHT1;1的表达上调，低磷胁迫时WRKY45 RNAi材料中PHT1;1表达水平较野生型降低。进一步的EMSA和ChIP实验结果证明WRKY45能直接结合到PHT1;1启动子。遗传证据显示：在WRKY45过量表达株系中敲除PHT1;1能消除过量表达WRKY45所提高的磷吸收速率。以上实验结果说明：低磷胁迫时，WRKY45通过直接结合到PHT1;1启动子正向调控PHT1;1表达，促进植物的磷吸收。. 我们的研究还发现，正常供磷时，转录因子WRKY42参与PHT1;1的调控。WRKY42能直接结合到PHT1;1启动子，促进PHT1;1的表达，促进磷吸收。低磷胁迫时，WRKY42蛋白被降解，解除WRKY42对PHT1;1的调控。. 以上研究结果说明，WRKY45和WRKY42能根据外界环境的磷供应水平精准地调控PHT1;1的表达水平，从而调控植物细胞内的磷稳态。.

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Arabidopsis Di19 functions as a transcription factor and modulates PR1, PR2 and PR5 expressions in response to drought stress
拟南芥 Di19 作为转录因子并调节 PR1、PR2 和 PR5 表达以应对干旱胁迫
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Molecular Plant
  • 影响因子：
    27.5
  • 作者：
    陈益芳
  • 通讯作者：
    陈益芳
WRKY42 Modulates Phosphate Homeostasis through Regulating Phosphate Translocation and Acquisition in Arabidopsis
WRKY42 通过调节拟南芥中磷酸盐的易位和获取来调节磷酸盐稳态
  • DOI：
    10.1104/pp.114.253799
  • 发表时间：
    2015-04-01
  • 期刊：
    PLANT PHYSIOLOGY
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Su, Tong;Xu, Qian;Chen, Yi-Fang
  • 通讯作者：
    Chen, Yi-Fang
Arabidopsis RAV1 transcription factor, phosphorylated by SnRK2 kinases, regulates the expression of ABI3, ABI4, and ABI5 during seed germination and early seedling development
拟南芥 RAV1 转录因子被 SnRK2 激酶磷酸化，在种子萌发和早期幼苗发育过程中调节 ABI3、ABI4 和 ABI5 的表达
  • DOI：
    10.1111/tpj.12670
  • 发表时间：
    2014-11-01
  • 期刊：
    PLANT JOURNAL
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Feng, Cui-Zhu;Chen, Yun;Chen, Yi-Fang
  • 通讯作者：
    Chen, Yi-Fang
Arabidopsis WRKY45 transcription factor activates PHOSPHATE TRANSPORTER1; 1 expression in response to phosphate starvation
拟南芥WRKY45转录因子激活磷酸转运蛋白1；
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Plant Physiology
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Yun Chen;Jun-Ye Duan;Wei-Hua Wu;Yi-Fang Chen
  • 通讯作者：
    Yi-Fang Chen

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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    陈益芳
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  • 通讯作者：
    陈益芳

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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