一个编码两个硝酸盐运输蛋白的水稻基因：剪切机制和功能

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31071839
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    徐国华
  • 依托单位：
    南京农业大学
  • 学科分类：
    C1511.设施园艺学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

植物在旱地和水田的主要氮源分别为硝态氮和铵态氮。有别于旱地植物，水稻具发达的根系通气组织和强烈的根表、根际硝化作用，因此推测淹水栽培的水稻根实际持续吸收硝态氮和铵态氮。然而水稻硝酸盐运输蛋白的功能尚未报道。我们发现水稻同一个硝酸盐运输蛋白基因OsNRT2.3通过剪切可同时编码OsNRT2.3a和OsNRT2.3b；前者主要在根系表皮和中柱表达；而后者在叶片韧皮部表达，过量表达OsNRT2.3b及其显著提高水稻氮利用和产量。本项目将通过缺失和突变其内源启动子，与GUS报告基因融合转化水稻，原位杂交和Western Blot分析确定OsNRT2.3a和OsNRT2.3b的转录调控机制；通过OsNRT2.3a-RNAi敲除鉴定其在硝酸盐调控根系发育中的生理功能；通过分析OsNRT2.3b超表达对体内代谢物质及其相关基因表达影响确定其氮高效和高产的协调机制，为分子遗传改良提高氮利用率提供关键基因。

结项摘要

硝态氮是包括水稻在内的两个最为重要的氮源之一，然而水稻硝酸盐运输蛋白的功能尚未报道。本项目利用我们前期发现的水稻中同一个硝酸盐运输蛋白基因OsNRT2.3通过剪切可同时编码OsNRT2.3a和OsNRT2.3b的基础上，通过蛙卵异源表达体系、水稻转基因等电生理和分子生物学技术途径，深入揭示了两者的表达调控特征和生理功能差异。研究发现OsNRT2.3a和OsNRT2.3b都是水稻原生质体细胞质膜定位的跨膜蛋白，前者主要是在硝态氮供应条件下的根部木质部的薄壁组织表达，而后者主要是在地上部的韧皮部表达。通过对OsNRT2.3a RNAi沉默突变体的分析表明，OsNRT2.3a基因沉默不会显著影响外界低NO3-条件下水稻根系对NO3-的吸收，同时OsNRT2.3a也没有参与硝酸盐从老叶(氮源)到新叶(氮库)的再移动。但OsNRT2.3a基因的沉默会抑制NO3-从地下部往地上部的转运，从而导致水稻根系NO3-的积累，进而间接下调OsNRT2.1/2.2的表达量，减少根系从外界环境中吸收硝酸盐，最终严重抑制水稻的生长与发育。通过OsNRT2.3a和OsNRT2.3b的超表达转基因水稻植株的表型发现单独超表达OsNRT2.3a基因的转基因植株与野生型水稻相比没有明显的表型差异，而单独超表达OsNRT2.3b基因的转基因植株与野生型水稻相比株型显著增大。OsNRT2.3b超表达不仅能提高水稻氮素积累总量和后期氮素转运的数量与比率，而且能显著促进水稻后期生长和提高产量。 我们的研究表明OsNRT2.3a主要在硝酸盐从地下往地上部的运输过程中起关键作用；而OsNRT2.3b对水稻体内地上部氮素分配转运起重要调控作用。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Rice OsNAR2.1 interacts with OsNRT2.1, OsNRT2.2 and OsNRT2.3a nitrate transporters to provide uptake over high and low concentration ranges
水稻 OsNAR2.1 与 OsNRT2.1、OsNRT2.2 和 OsNRT2.3a 硝酸盐转运蛋白相互作用，提供高浓度和低浓度范围的摄取
  • DOI：
    10.1111/j.1365-3040.2011.02335.x
  • 发表时间：
    2011-08-01
  • 期刊：
    PLANT CELL AND ENVIRONMENT
  • 影响因子：
    7.3
  • 作者：
    Yan, Ming;Fan, Xiaorong;Xu, Guohua
  • 通讯作者：
    Xu, Guohua
Multiple roles of nitrate transport accessory protein NAR2 in plants
硝酸盐转运辅助蛋白 NAR2 在植物中的多重作用
  • DOI：
    10.4161/psb.6.9.16377
  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    PLANT SIGNALING & BEHAVIOR
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Feng, Huimin;Fan, Xiaorong;Xu, Guohua
  • 通讯作者：
    Xu, Guohua
Optimizing plant transporter expression in Xenopus oocytes.
优化非洲爪蟾卵母细胞中的植物转运蛋白表达
  • DOI：
    10.1186/1746-4811-9-48
  • 发表时间：
    2013-12-20
  • 期刊：
    Plant methods
  • 影响因子：
    5.1
  • 作者：
    Feng H;Xia X;Fan X;Xu G;Miller AJ
  • 通讯作者：
    Miller AJ
Plant Nitrogen Assimilation and Use Efficiency
植物氮同化和利用效率
  • DOI：
    10.1146/annurev-arplant-042811-105532
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    ANNUAL REVIEW OF PLANT BIOLOGY, VOL 63
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xu, Guohua;Fan, Xiaorong;Miller, Anthony J.
  • 通讯作者：
    Miller, Anthony J.

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于N-S方程的剪刀式尾桨前飞状态气动力计算研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    空气动力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    樊枫;徐国华;史勇杰
  • 通讯作者：
    史勇杰
水稻铁氧化酶基因OsLPR5对拟南芥根系发育和养分利用的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    南京农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高飞燕;曹越;艾昊;刘秀丽;杨晶;冯冰;徐国华;孙淑斌
  • 通讯作者：
    孙淑斌
低磷胁迫下水稻根系的发生及生长素的响应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国水稻科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余超;毛颖;张亚丽;徐国华
  • 通讯作者：
    徐国华
大气压氩直流微放电光谱研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩海燕;储焰南;沈成银;郑培超;李建权;徐国华;王鸿梅
  • 通讯作者：
    王鸿梅
基于模糊卡尔曼滤波算法的速度估算方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    仪表技术与传感器
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵寅;徐国华;杨超;徐侃
  • 通讯作者：
    徐侃

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

徐国华的其他基金

氮素协同调控水稻生育期和产量及氮素利用效率的机制
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    305 万元
  • 项目类别：
INFEWS:US-China: 高湿废弃物与全球循环经济：水热裂解促进食物-能源-水系统可持续循环
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    250 万元
  • 项目类别：
    国际(地区)合作与交流项目
水稻糖分调控因子OsSPR1及其下游基因OsUGP5在维持碳磷平衡中的功能研究
  • 批准号：
    31872165
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
编码二磷酸腺苷葡萄糖焦磷酸酶的OsAGPase3基因在水稻缺氮和缺磷胁迫响应中的功能研究
  • 批准号：
    31471931
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    95.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
烟草中菌根和缺磷信号相关转录因子MYCF1和PHR的生理功能及其调控途径解析
  • 批准号：
    31272225
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    90.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
水稻Pht1家族的两个磷酸盐转运体OsPT2和OsPT6的功能解析和利用
  • 批准号：
    30871582
  • 批准年份：
    2008
  • 资助金额：
    35.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
菌根诱导的植物质膜质子泵基因的表达调控和生理功能分析
  • 批准号：
    30571108
  • 批准年份：
    2005
  • 资助金额：
    26.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
用反向遗传学途径研究番茄磷素运输蛋白的生理功能
  • 批准号：
    30471037
  • 批准年份：
    2004
  • 资助金额：
    21.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
氮素形态对旱作水稻水分蒸腾效率和对缺水敏感性影响
  • 批准号：
    39970449
  • 批准年份：
    1999
  • 资助金额：
    12.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
谷类作物中后期大量元素叶面营养的作用机理
  • 批准号：
    39470423
  • 批准年份：
    1994
  • 资助金额：
    7.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
关闭
close
客服二维码