调控烟草合子细胞分裂方向的分子机制及其对顶、基细胞发育命运的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170297
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    68.0万
  • 负责人：
    孙蒙祥
  • 依托单位：
    武汉大学
  • 学科分类：
    C0207.植物生殖与发育
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

多数被子植物合子经一次不等分裂产生两个子细胞，一个较小的顶细胞和一个较大的基细胞。顶、基细胞具有截然不同的发育命运。近年的研究表明合子第一次不等分裂时细胞板的位置对顶、基细胞发育命运及胚胎模式建成至关重要，但其调控的分子机制迄今仍是不解之谜。我们的前期工作发现了一个新的微管结合蛋白，参与调控合子分裂面位置。更有趣的是，可调控合裂分裂方向。这是迄今发现的首例直接调控合子分裂面的蛋白。这一发现提供了难得的机会，借以观察合子分裂过程中细胞质不同比例分配，以及细胞板不同程度倾斜对顶、基细胞命运的影响，同时，揭示合子不等分裂调控的分子机制。在本项目中，我们拟在前期工作的基础上详细追踪合子不同分裂方式对顶、基细胞发育的影响；揭示该蛋白在合子微管骨架构成中的作用；初步探明该基因的调控途径。由此，可望揭示调控合子不等分裂的分子机制，并揭开合子裂生多胚形成的百年之谜。

结项摘要

被子植物备胎发生始于合子的一次不等分裂，由此产生发育命运完全不同的顶细胞和肌细胞。合子的不等分裂被认为是对胚胎模式建成具有重要意义的发育事态，但其分子调控机制，特别是调控期分裂面位置与方向的机制仍旧所知甚少。.本项目发现一个蛋白NtDRP (dynamin related protein) 并揭示该蛋白在维持合子细胞分裂面的位置与方向中有重要作用。下调改基因表达导致合子分裂面的方向紊乱并由此导致胚柄不能形成，甚至形成双胚。其基细胞系完全与顶细胞系整合为一体，形成类似胚胎的结构。这表明NtDRP是维持合子不等分裂和胚柄形成所必须的。我们的工作进一步揭示了NtDRP通过影响微管骨架的空间构型和取向发挥其调节细胞板定位的作用。此外，我们对合子分裂后地细胞命运决定机制也展开了相关研究。.总之，通过本课题的工作我们发现了首个调控合子分裂面的蛋白，揭示了其对合子不等分裂是细胞分裂面的准确定位，以及胚胎和胚柄区域分化是至关重要的。此外，也证实该基因对胚胎模式建成也是必须的。

项目成果

期刊论文数量（6）
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 expression and roles of parent-of-origin genes in early embryogenesis of angiosperms.
亲本基因在被子植物早期胚胎发生中的表达及作用
  • DOI：
    10.3389/fpls.2014.00729
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Luo A;Shi C;Zhang L;Sun MX
  • 通讯作者：
    Sun MX
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直接证据表明，悬索细胞具有胚胎发生潜力，但在正常胚胎发生过程中，该潜力受到胚胎本身的抑制
  • DOI：
    10.1073/pnas.1508651112
  • 发表时间：
    2015-10-06
  • 期刊：
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Liu, Yuan;Li, Xinbo;Sun, Meng-Xiang
  • 通讯作者：
    Sun, Meng-Xiang
Polar protein transport between apical and basal cells during tobacco early embryogenesis
烟草早期胚胎发生过程中顶端细胞和基底细胞之间的极性蛋白转运
  • DOI：
    10.1007/s00299-012-1362-5
  • 发表时间：
    2012-11
  • 期刊：
    Plant Cell Rep
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙蒙祥
  • 通讯作者：
    孙蒙祥
A bipartite molecular module controls cell death activation in the Basal cell lineage of plant embryos.
二分分子模块控制植物胚胎基底细胞谱系的细胞死亡激活
  • DOI：
    10.1371/journal.pbio.1001655
  • 发表时间：
    2013-09
  • 期刊：
    PLoS biology
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Zhao P;Zhou XM;Zhang LY;Wang W;Ma LG;Yang LB;Peng XB;Bozhkov PV;Sun MX
  • 通讯作者：
    Sun MX
NtProRP1, a novel proline-rich protein, is an osmotic stress-responsive factor and speci？cally functions in pollen tube growth and early embryogenesis in Nicotiana tabacum
NtProRP1 是一种新型富含脯氨酸的蛋白，是一种渗透胁迫响应因子，在烟草花粉管生长和早期胚胎发生中具有特殊功能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Plant, Cell and Environment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙蒙祥
  • 通讯作者：
    孙蒙祥

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  • 通讯作者：
    孙蒙祥

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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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