NaCl胁迫下一氧化氮调控灌木柳液泡膜H+-ATPase的分子机制

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基本信息

  • 批准号：
    31300515
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    张敏
  • 依托单位：
    江苏省林业科学研究院
  • 学科分类：
    C1605.树木生物学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Shrub willow is an ideal tree species that can be used for afforestation on coastal beach. There are still many scientific issues need to be clarified in the study of the response of shrub willow to salt stress. It has drawn wide attention on the mechanisms of the regulation of vacuolar H+-ATPase (V-H+-ATPase) activity under salt stress. However, the exact mode of regulation is not well defined. In order to explore whether the enhancement of V-H +-ATPase activity in shrub willow was induced by nitric oxide (NO), the NO scavenger was used, and the activity and protein expression and distribution of Nitrate reductase (NR) and Nitric oxide synthase (NOS) were further investigated. To explore the molecular mechanisms of the regulation of V-H +-ATPase, exogenous NO was supplied using SNP. Subsequently, the expression of V-H +-ATPase gene was investigated by RT-PCR, and protein expression and distribution of V-H +-ATPase were examined by Western blot and laser confocal microscopy. Furthermore, the probable involvement of MAPK signaling pathway in the regulation process was also studied. This study may provide new insight into understanding of the signaling cascade involved in the response of V-H +-ATPase to salt stress.
灌木柳是沿海滩涂造林的理想选择，其在响应盐逆境的过程中还有很多需要探明的科学问题。液泡膜H+-ATPase的活性调节作为耐盐机理研究的一个重要方向已受到普遍关注，但其具体的调控方式迄今未获得清晰的认识。本项目利用药物阻断技术，探究灌木柳液泡膜H+-ATPase活性增强是否由NO诱导，并进一步研究硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）的变化，阐明NO含量与液泡膜H+-ATPase活性的相关性；通过外源供给NO，利用RT-PCR、Western blot和激光共聚焦等技术手段，从液泡膜H+-ATPase基因和蛋白表达水平变化、MAPK信号传导通路三个方面揭示NO调控液泡膜H+-ATPase的分子机制。项目的实施有望为揭示液泡膜H+-ATPase响应盐胁迫的信号传导机制提供新的思路。

结项摘要

液泡膜H+-ATPase在植物耐受盐胁迫过程中扮演重要角色。有报道一氧化氮能够提高植物的耐盐性，两者间是否存在协同性关系目前尚不清楚。本研究中，我们选择两种耐盐能力不同的灌木柳，盐耐受型JW2345和盐敏感型JW2367作为研究对象。利用药物阻断技术，探究灌木柳液泡膜H+-ATPase活性增强是否由NO诱导。并通过外源供给NO揭示NO调控液泡膜H+-ATPase的分子机制。研究结果表明，使用NO清除剂可以降低灌木柳体内的NO含量，同时液泡膜H+-ATPase活性下降；而外源供给NO则可以提高液泡膜H+-ATPase活性。说明NO确实参与液泡膜H+-ATPase的活性调节。进一步研究发现，NO可能是通过调节液泡膜H+-ATPase的蛋白水平实现其作用的。此外，我们的研究发现NaCl对灌木柳液泡膜H+-ATPase活性的调控不仅是通过影响液泡膜H+-ATPase的蛋白表达，还可能是通过影响液泡膜H+-ATPase所处的膜微环境实现的。这一结果表明盐耐受型灌木柳可能一方面通过提高液泡膜H+-ATPase活性将更多Na+泵入液泡中进行区隔化，另一方面通过降低液泡膜的流动性减少离子外漏实现其对NaCl耐受性的。我们的研究结果可能为木本植物耐盐机理的研究提供新的思路。

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（0）
灌木柳叶PSII对盐胁迫的响应及耐盐性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    东北林业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈庆生;张敏;张强;方炎明
  • 通讯作者：
    方炎明
盐胁迫对灌木柳体内离子分布的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中南林业科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周 鹏;张 敏
  • 通讯作者：
    张 敏
灌木柳无性系茎段组织培养快速繁殖试验
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    江苏林业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王保松;黄利斌;施士争;张珏
  • 通讯作者：
    张珏
2种灌木柳叶片细胞膜相稳定性及抗氧化酶活性对NaCl胁迫的响应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    江苏林业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方炎明;孙婷;王保松;张敏
  • 通讯作者：
    张敏

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    张敏
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    张敏;朱宏锋
  • 通讯作者：
    朱宏锋

其他文献

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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]
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