华癸中慢生根瘤菌typA基因在根瘤菌类菌体分化中的作用机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31772401
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1512.植物营养基础
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

After invading the IRLC legumes, rhizobia will differentiate into bacteroid in nodule with nitrogen fixing activity. It was reported that bacteroid terminal differentiation was controlled by bacA from rhizobia and nodule-specific cysteine-rich peptides (NCRs) from host plant. However, the signal responsing and molecular interactive mechanism during bacteroid differentiation have not yet been expounded, more research and experiment evidences are needed. Recently, our laboratory has identified a TypA protein from Mesorhizobium huakuii which can interact with the BacA protein by bacterial two hybrid. The phenotypes of the typA mutant during bacteroid differentiation was highly similar to those in bacA mutant. TypA protein belongs to a type of ribosome-binding GTPase. It was hypothesized that TypA plays an essential role in bacteroid differentiation by interacting with BacA. The aims of this proposal is to answer following questions. 1) Does and how TypA interacts with BacA under symbiotic conditions and determines the bacteroids differentiation? Meanwhile, 2) By analyzing the global proteome of typA mutant, the responding signalling pathway for the bacteroid differentiation mediated by the typA will be discovered, and a few key functional peoteins will also be identified. By this project, the anticipated results will expound the functional mechanism of the typA gene to mediate bacteroid differentiation in M. huakuii, and as well as , it will provide advanced research progresses and novel insights into the molecular mechanism to control bacteroid differentiation in indeterminate-type nodules.
根瘤菌侵染IRLC类豆科植物后,将在根瘤中分化为具有固氮能力的终极形式类菌体。类菌体分化受根瘤菌bacA基因和宿主植物的根瘤特异富含半胱氨酸(NCR)多肽调控,但类菌体分化中的信号响应和分子互作机制仍需进一步揭示和阐明。本项目的前期工作中,从华癸中慢生根瘤菌中筛选得到与BacA相互作用的TypA蛋白,它编码一种核糖体结合型GTPase酶,并发现typA突变体在类菌体分化中的表型与bacA高度相似。本申请拟开展研究,旨在获得直接证据,一方面阐明TypA是否以及如何与BacA相互作用,从而调控根瘤菌类菌体分化发育;同时,基于对TypA突变体根瘤的全局蛋白组测定,结合转录组数据,分析以typA介导的类菌体分化信号途径,查明其中潜在的关键功能蛋白。从而揭示typA在介导华癸根瘤菌类菌体分化中的作用机制,为不定型根瘤类菌体分化的分子机理提供创新的研究进展。

结项摘要

一、项目背景:根瘤菌侵染豆科植物后,在根瘤中分化为有固氮能力的类菌体(bacteroid)。类菌体分化受根瘤菌bacA基因和宿主植物的根瘤特异富含半胱氨酸(NCR)多肽调控。前期从华癸中慢生根瘤菌中筛选得到与BacA相互作用的TypA,它编码一种GTPase酶,并发现typA突变体在类菌体分化中的表型与bacA高度相似。.二、研究内容:(1)考察根瘤菌ΔtypA突变株在与植物共生时的各项表型;(2)验证TypA是否以及如何与BacA相互作用;(3)对TypA突变根瘤做蛋白组和转录组分析,建立以typA介导的类菌体分化信号途径,查明其中的关键功能蛋白。.三、主要结果和关键数据:.1、typA突变根瘤菌与盆栽紫云英的共生表型显示:(1)typA突变导致宿主植物出现缺氮表型,根瘤发育异常。(2)突变体根瘤中大部分植物细胞未被根瘤菌侵染,少量细胞中类菌体分化异常,且出现早衰降解。(3)类菌体Live/dead染色观察,发现从ΔtypA类菌体大部分是未分化的根瘤菌,少量分化的类菌体已经提前衰老死亡,流式细胞仪发现ΔtypA类菌体DNA含量没有明显的分化加倍特征。(4)RT-qPCR和启动子表达定位显示:typA从侵染线阶段就开始表达,并且在根瘤发育的不同时期都有表达,在侵染早期和未成熟根瘤中的表达量相对较高。.2、酵母双杂表明TypA蛋白和BacA的特定结构域有相互作用,进一步工作还在进行中。 .3、蛋白组和转录组分析表明:ΔtypA根瘤中大量根瘤菌蛋白(基因)和植物蛋白(基因)差异表达,其中固氮相关蛋白(基因)显著下调表达。防御相关蛋白显著上调表达。.四、科学意义:现有结果表明typA在根瘤菌侵染早期发挥重要功能,并且在类菌体分化和根瘤发育中发挥着全局表达调控作用。本研究通过揭示typA在介导华癸根瘤菌类菌体分化中的作用机制,为不定型根瘤类菌体分化的分子机理提供创新的研究进展。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
华癸根瘤菌urtB基因突变株的构建与共生固氮表型分析
  • DOI:
    10.13343/j.cnki.wsxb.20180175
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周雪娟;马春草;李亚楠;胡倡;李友国
  • 通讯作者:
    李友国
Investigating the Involvement of Cytoskeletal Proteins MreB and FtsZ in the Origin of Legume-Rhizobial Symbiosis
研究细胞骨架蛋白 MreB 和 FtsZ 在豆科植物-根瘤菌共生起源中的参与
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Molecular Plant-Microbe Interaction
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wenlong Zhao;Huixia Zhu;Feng Wei;Donglai Zhou;Youguo Li;Xue-Xian Zhang
  • 通讯作者:
    Xue-Xian Zhang
A Methionine Sulfoxide Reductase B Is Required for the Establishment of Astragalus sinicus-Mesorhizobium Symbiosis
黄芪-中生根瘤菌共生的建立需要甲硫氨酸亚硫酸还原酶B
  • DOI:
    10.1093/pcp/pcaa085
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Plant and Cell Physiology
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Si Zaiyong;Guan Ning;Zhou Yuan;Mei Lingli;Li Yixing;Li Youguo
  • 通讯作者:
    Li Youguo
华癸中慢生根瘤菌7653R MCHK-3535基因在自生和与紫云英共生中的功能
  • DOI:
    10.13343/j.cnki.wsxb.20180190
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于艳霞;佀再勇;曾小波;李友国
  • 通讯作者:
    李友国
华癸根瘤菌外膜孔蛋白编码基因MCHK_1326突变株的构建与共生固氮表型分析
  • DOI:
    10.13343/j.cnki.wsxb.20200280
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梅伶俐;曾小波;李友国;陈大松
  • 通讯作者:
    陈大松

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

紫云英类受体蛋白激酶Nip43靶蛋白的筛选与初步鉴定
  • DOI:
    10.13300/j.cnki.hnlkxb.2016.03.008
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    华中农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶竞阳;王建云;熊小波;陈大松;谢福莉;李友国
  • 通讯作者:
    李友国
华癸中慢生根瘤菌7653R MCHK8182基因的共生固氮功能
  • DOI:
    10.13300/j.cnki.hnlkxb.2016.04.010
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    华中农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    路达;彭杰丽;谢福莉;陈大松;李友国
  • 通讯作者:
    李友国
Mutation Breeding of an Organic Phosphorus-Solubilizing Bacterium B3 by Low Energy Ion Beam Implantation
低能离子束注入诱变选育有机解磷菌B3
  • DOI:
    10.2991/icmeit-17.2017.35
  • 发表时间:
    2024-09-14
  • 期刊:
    2013 6th International Congress on Image and Signal Processing (CISP)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张祥胜;李友国;吴跃进;周俊初;陈大松;雷磊
  • 通讯作者:
    雷磊
华癸中慢生根瘤菌7653R SraG sRNA的共生固氮功能
  • DOI:
    10.13300/j.cnki.hnlkxb.2016.05.008
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    华中农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李振鹏;马春草;谢福莉;陈大松;李友国
  • 通讯作者:
    李友国
紫云英非特异性转脂蛋白AsIB259的体外酶活性及在共生固氮中的功能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    华中农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李一星;王建云;石晓峰;陈大松;李友国
  • 通讯作者:
    李友国

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

陈大松的其他基金

苜蓿聚半乳糖醛酸酶基因(MtPG)在根瘤菌侵染及根瘤发育中的功能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
紫云英根瘤中特异表达的转脂蛋白新基因AsE246的鉴定及其在共生固氮中的功能研究
  • 批准号:
    31071346
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码