GbEIN2与GbERF1在棉花与黄萎病菌互作中的功能鉴定

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基本信息

  • 批准号：
    30971822
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    31.0万
  • 负责人：
    朱龙付
  • 依托单位：
    华中农业大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 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

乙烯是植物重要的抗病反应信号分子，在植物与病原菌互作中具有重要作用。研究发现棉花接种黄萎病菌后，棉株内的脱落酸和乙烯等植物激素会大量合成，但它们在棉花抗病反应中的作用还不清楚。通过棉花抗病的基因表达谱分析，分离了两个与拟南芥乙烯信号转导重要因子EIN2和ERF1具有高度同源的基因。初步表达分析表明，它们在海岛棉根部受黄萎病菌、乙烯、水杨酸、黄萎病菌毒素等因素诱导表达，因此它们参与了棉花与黄萎病菌的互作过程。为了鉴定这两个基因在棉花抗黄萎萎病反应中的功能，构建了候选基因的超量表达载体、RNAi抑制表达载体分别转化拟南芥、拟南芥突变体和棉花。通过鉴定转基因系在接种病原后的生理性状变化、相关的基因表达变化、抗病性变化和对外源乙烯的反应等来研究候选基因的功能，并对乙烯在棉花与黄萎病菌互作中的作用进行分析。

结项摘要

分别构建了棉花受黄萎病菌诱导的抑制差减文库和基于RNA-seq的基因表达谱研究，表达分析验证了乙烯信号路径参与了棉花与黄萎病菌的互作过程。利用体外增施乙烯发现乙烯在棉花与黄萎病菌互作中具有复杂的功能。接种前低剂量处理能增强棉花抗黄萎病性，而接种后处理以及高剂量处理均能导致棉花感病性增强。分子鉴定和组织化学分析结果表明，抗病的海岛棉材料在接种黄萎病菌后维管结构的木质素合成增强，而感病的材料木质素合成受到抑制，这可能是形成两者在组织抗性差异明显的重要原因。已有报首证实乙烯可以调控木质素合成参与植物组织结构抗性，我们在棉花与黄萎病菌互作中的研究结果与此相一致。分离获得了一批受黄萎病菌诱导和乙烯诱导的棉花功能基因，并对其中的GbWRKY1、GbERF1以及GbEIN2等调控棉花乙烯响应与抗病反应的重要因子进行了功能鉴定。研究发现GbWRKY1能有效增强植物对低磷胁迫的耐性，并参与了植物抗病信号因子的调控。GbERF1在植物中超量表达后均能提高植物对黄萎病菌和灰雾菌的抗性，而在棉花中沉默该基因后棉花的感病性增强，表明GbERF1正调控植物抗黄萎病反应。对乙烯在棉花与黄萎病菌中的功能及精确调控仍有待进一步研究。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Differential Gene Expression in Cotton Defence Response to Verticillium dahliae by SSH
通过 SSH 检测棉花对大丽黄萎病的防御反应中的差异基因表达
  • DOI：
    10.1111/j.1439-0434.2011.01813.x
  • 发表时间：
    2011-09
  • 期刊：
    Journal of Phytopathology
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    L. Xu,;L. Zhu;L. Tu;X. Guo;L. Long;L. Sun;W. Gao;X. Zhang
  • 通讯作者：
    X. Zhang
Lignin metabolism has a central role in the resistance of cotton to the wilt fungus Verticillium dahliae as revealed by RNA-Seq-dependent transcriptional analysis and histochemistry.
RNA-Seq依赖性转录分析和组织化学揭示，木质素代谢在棉花抵抗枯萎病菌大丽黄萎病方面发挥着核心作用
  • DOI：
    10.1093/jxb/err245
  • 发表时间：
    2011-11
  • 期刊：
    Journal of experimental botany
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Xu L;Zhu L;Tu L;Liu L;Yuan D;Jin L;Long L;Zhang X
  • 通讯作者：
    Zhang X
Overexpression of GbWRKY1 positively regulates the Pi starvation response by alteration of auxin sensitivity in Arabidopsis
GbWRKY1 的过度表达通过改变拟南芥中的生长素敏感性来正向调节 Pi 饥饿反应
  • DOI：
    10.1007/s00299-012-1328-7
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    Plant Cell Rep
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐理;金莉;龙璐;刘琳琳;何昕;高巍;朱龙付;张献龙
  • 通讯作者：
    张献龙
棉花抗黄萎病机制研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐理;朱龙付;张献龙
  • 通讯作者：
    张献龙

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    --
  • 作者：
    沈吉丽;肖胜华;惠慧;努日曼古丽·艾尼;胡琴;张晓君;杨兆光;聂新辉;朱龙付
  • 通讯作者：
    朱龙付
黄萎病菌诱导的海岛棉抗病反应的SSH文库构建及分析
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱龙付;涂礼莉;张献龙等
  • 通讯作者：
    张献龙等
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    朱龙付

其他文献

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棉花抗黄萎病的遗传解析与调控网络研究
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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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