茉莉素代谢及识别相关的新型调控因子的研究

JAs play a vital role in plant development and plant defense. In JA signal transduction, the key point is the formation of COI1, JA and JAZ triple complex, which promotes the degradation of JAZ via ubiquitin-dependent 26S proteasome degradation pathway and regulates the expression of JA-responsive genes essential for plant defense and development. Although the regulation of the COI1-JA-JAZ complex is important in cells, the regulatory mechanism hasn’t been revealed yet. In present project, we will establish a novel and high-efficient strategy to screen Arabidopsis proteins that are involved in the regulation mechanism based on bimolecular fluorescence complementation. The successful implement of the project will produce great influence not only in jasmonate study, but also in agricultural production.

茉莉素是一类调控植物生长发育与防御反应不可缺少的植物激素。茉莉素促进受体蛋白COI1与负调控因子JAZ蛋白形成COI1-JA-JAZ三元复合体，介导JAZ蛋白泛素化降解，从而调控下游基因表达、介导植物的生长发育和防御反应。. 在植物细胞内，该三元复合体形成、维持及其活性都受到精确而复杂的调控。然而，植物细胞是如何调控COI1-JA-JAZ复合体的形成、维持及其活性，仍然知之甚少。. 本项目利用双分子荧光体系和流式细胞分选技术，建立一种基于拟南芥原生质体细胞的高效多靶点新型筛选方法，筛选影响COI1-JA-JAZ复合体的形成、维持及其活性的重要蛋白因子。. 本项目的成功实施，对于深入了解茉莉素代谢、感知和传导等过程的调控机理将具有重要的科学意义；对于提高植物抗逆能力具有潜在的应用前景。

对照“项目计划任务书”， 从项目实施（2015年1月）开始到项目结题（2015年12月)为止，本项目拟在实验室前期工作的基础上进一步探索茉莉素信号传导的分子机理，筛选影响COI1- JAZ复合体的形成、维持及其活性的重要因子。发表重要论文 1-2 篇，申请专利1-2个。我们根据原定研究计划，开展相应的研究工作，已完成了预定的考核指标和研究内容。前期研究发现茉莉素转录因子MYC2等能够与JAZ相互作用，影响茉莉素信号的转导。在本课题中，我们发现转录抑制子bHLH03、bHLH13、bHLH14、bHLH17（IIId bHLH）能够抑制MYC2、MYC3、MYC4的活性，从而降低下游靶标基因SAG29的表达，进而影响茉莉素诱导的叶片衰老过程。该茉莉素调控植物叶片衰老的分子机制的阐明，解决了该领域的一个重科学要问题，具有重大的科学价值。此外，我们利用茉莉酸-异亮氨酸可以介导COI1蛋白与JAZ1蛋白互作的原理，建立了一种通过检测与JAZ1相互作用的COI1的蛋白量，测定茉莉素活性分子的含量的新方法。该方法操作简单、测定快速和多通道的优点，属于国际领先，已申请专利。

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