R2R3-MYB转录因子PmEOBⅠ与PmMYB4引导梅花乙酸苯甲酯合成调控机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31901353
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1612.园林学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Prunus mume can emit volatile organic compounds (VOCs) efficiently as major floral scent, benzenoid components represented by benzoyl acetate can account for more than 90% of total volatiles, for which P. mume is recognized as an excellent material to study the metabolism of benzenoid volatiles. The synthesis regulation and release of benzenoid compounds in flower are hotspots and difficult research topics at home and abroad. The rapid synthesis of volatile benzenoid is closely related to the pathway regulation of petal cells, but the research on the cooperation of driving genes on the benzenoid pathway of P. mume is still absent. Previous studies have supposed that PmEOBⅠ and PmMYB4 may be key genes in the regulation of volatile benzenoid metabolism. This study will combine data of petal cell RNA-seq and ATAC-seq throughout the process of floral volatile formation and emission to obtain credible chromatin open areas, and form the dynamic control on the metabolic network map of PmEOBⅠ and PmMYB4 in P. mume. With overexpression and RNA-interference of PmEOBⅠ and PmMYB4 in the protoplasts of petal and leaf cells, preliminary validation for the positive and negative roles on this metabolic pathway are peformed by the analysis of target gene expression patterns; the dual luciferase reporter system and EMSA assay are used to further verify their regulatory effects on target sites in the genome. This research trend to clarify the functions of PmEOBⅠ and PmMYB4 on their driving mode in the biosynthesis of benzoyl acetate, aiming at laying a benign foundation for molecular design breeding in the Prunus genus.
梅花能极速释放以乙酸苯甲酯为代表的花香成分,其中苯环类物质占总挥发性物质的90%以上。梅花花香的极速合成与花瓣细胞中调控基因的导向作用密切相关,但不同基因配合调控梅花乙酸苯甲酯合成代谢在国内外少有研究。前期研究发现,PmEOBⅠ与PmMYB4可能是梅花花香代谢调控的关键基因。本研究通过释香前后花瓣组织细胞的RNA-seq和ATAC-Seq联合数据分析,获得高置信度的染色体结构开放区域,并绘制出PmEOBⅠ与PmMYB4在梅花乙酸苯甲酯合成代谢网络上的动态调控图谱,获得其调控靶位点。借助原生质体分别过表达和抑制表达PmEOBⅠ与PmMYB4,通过靶基因的表达模式分析,初步验证其对代谢通路的激活/抑制作用;通过双荧光素酶报告体系与EMSA实验,进一步验证其对靶位点的调控作用。阐明PmEOBⅠ与PmMYB4相互配合调控乙酸苯甲酯合成的模式,旨在为李属植物香花的分子设计育种奠定基础。

结项摘要

梅花能极速释放以乙酸苯甲酯为代表的花香成分,花香的极速合成与花瓣细胞中调控基因的导向作用密切相关,关键基因的高表达促成了染色质开放区域结构变异,进而导致细胞命运的分化。本项目中,通过ATAC-seq的应用,我们发现开花过程中细胞在次级代谢前后,不同调控模式的增多,进一步的比较转录组研究表明这种差异可能是MYB对合成途径相关基因的差异表达进行调控。在绘制出两个核心PmMYB在梅花乙酸苯甲酯合成代谢网络上的动态表达规律后,通过获得高置信度的染色质开放区域分析,解析其调控靶位点,构建MYB基因转录调控的全息网络。初步阐明PmMYBs类转录因子间相互配合调控花香物质合成的模式。植物进化出这种性状可能是收到吸引传粉者提高传粉者拜访的频率的驱动,从而提高其授粉成功率。基因组水平上的深入研究对功能性基因的分子机制具有理论意义,为合成生物学提供参考的调控模式,同时相关应用基础研究将会对经济植物产业创新具有重要应用价值。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The collaborative mode by PmSVPs and PmDAMs reveals neofunctionalization in the switch of the flower bud development and dormancy for Prunus mume.
PmSVPs和PmDAMs的协作模式揭示了梅花芽发育和休眠切换的新功能化
  • DOI:
    10.3389/fpls.2022.1023628
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
  • 通讯作者:

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其他文献

赤铁矿型烧结矿中不同形态铁酸钙形成规律研究
  • DOI:
    10.13403/j.sjqt.2021.05.061
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    烧结球团
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩秀丽;杜亮;陈前冲;刘磊;王程;赵凯
  • 通讯作者:
    赵凯
财政政策与经常账户间关系的变动规律——来自G20的经验数据(2000~2014年)
  • DOI:
    10.13516/j.cnki.wes.2016.12.005
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    世界经济研究
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    林志伟
海州露天矿排土场不同复垦模式下土壤酶与土壤肥力典型相关分析
  • DOI:
    10.16843/j.sswc.2018.04.013
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国水土保持科学
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李岩岩
连锁零售企业逆向框架分析及体系
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    商业经济文荟.(4).73-75,2006
  • 影响因子:
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  • 作者:
    赵凯
  • 通讯作者:
    赵凯
企业与政府并购控制的不完全信息动态博弈
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    管理科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵凯;王健
  • 通讯作者:
    王健

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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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