一个可能与水稻花粉发育相关的ABC transporter 基因的功能验证与分析

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970274
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    张毅
  • 依托单位：
    西南大学
  • 学科分类：
    C0207.植物生殖与发育
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

花粉的正常发育离不开绒毡层向其传送大量的物质，而物质的传递又离不开物质的跨膜运输。ABC transporter 是一类跨膜运输蛋白，水稻中有120多个基因编码不同的ABC 转运蛋白。目前研究未发现与水稻花粉发育相关的该类基因。我们图位克隆到一个水稻雄不育基因Ostd(t),信息分析表明该基因属于ABC transporter 基因的一个亚家族。突变体表现为不育花药白色瘦小，花药绒毡层在小孢子释放后，胞质浓缩但不降解，后又脱离花药壁，小孢子完全降解成碎片，最后在显微镜下无可见花粉。本项目打算用遗传互补、原位杂交、RT-PCR、亚细胞定位等方法，对该基因进行功能验证、表达模式和作用场所研究，以及Ostd(t)基因的网络关系的研究。本研究有可能获得ABC转运蛋白基因调控花粉发育的重要证据，从而发现并确证一个新的花粉发育基因，增加花粉发育相关的基因网络的认识。

结项摘要

角质和孢粉素对花药外表皮和花粉外壁发育有重要作用。它们的脂质前体产生于绒毡层中，从绒毡层分泌出来后，运往花药和花粉表面聚合。在花粉发育中，人们对脂类转运的分子机制的了解还很少。用一个水稻核不育突变体ostd(t)（现命名为osabcg15，下同）,通过基因定位，我们克隆了一个与脂类转运有关的ATP- binding cassette (ABC) transporter 基因Ostd(t)（现命名为OsABCG15，下同），并通过转基因验证了该基因在水稻花粉发育中的功能。显微观察表明，突变体绒毡层乌氏体发育异常，中层异常变厚；突变体花药和花粉表面脂类沉积失败，花药和花粉外表面光滑；小孢子从四分体中释放出来不久就开始降解，最后造成无花粉型不育。Q-PCR和RNA原位杂交表明，OsABCG15基因主要在花药发育的8-10期，特异表达于绒毡层。亚细胞定位表明OsABCG15蛋白为细胞膜定位蛋白。上述结果表明OsABCG15基因在花药外表皮和花粉外壁发育中有重要作用，同绒毡层分泌脂类前体密切相关。本研究促进了人们对花粉发育中脂类运输机制的认识。

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）
WBC27, an Adenosine Tri-phosphate-binding Cassette Protein, Controls Pollen Wall Formation and Patterning in Arabidopsis
WBC27 是一种三磷酸腺苷结合盒蛋白，控制拟南芥花粉壁的形成和图案形成
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Dou, Xiao-Ying;Yang, Ke-Zhen;Ye, De
  • 通讯作者：
    Ye, De

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  • 通讯作者：
    张毅
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  • 通讯作者：
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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

        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]
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