小麦孢囊线虫新效应因子Ha-63744功能与互作机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31901860
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    乔芬
  • 依托单位：
    丽水学院
  • 学科分类：
    C1401.植物病理学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Cereal cyst nematode (CCN) is one of the major pests of wheat production in China, severely reducing wheat yield and quality. Previous studies have shown that the new effector Ha-63744 is secreted by esophageal gland cells, highly expressed in J3 and J4 phases, and can suppress Bax induced cell death in Nicotiana benthamiana. It is sub-cellularly located in nucleus of N. benthamiana. In this research, overexpression and VIGS will be used for functional analysis of Ha-63744. The interaction protein of Ha-63744 will be verified by GST-pulldown and biomolecule fluorescence complementation. Gene function of the interaction protein will be determined by VIGS. The key functional sites of Ha-63744 will be analyzed by using site mutation and deletion. We will express and purify Ha-63744 and its interaction protein to analysis their function. Thus, the characteristics of Ha-63744 in nematode infestation, development, pathogenicity and host interaction will be revealed, which will provide new ideas for controlling its outbreak as well as promoting stable and healthy wheat production in China.
小麦孢囊线虫是我国小麦生产中重要植物寄生线虫，严重影响小麦产量和品质。前期研究表明新效应子Ha-63744由食道腺细胞分泌，在J3，J4期表达量较高，能够抑制Bax引起的细胞死亡，定位于寄主细胞核。本项目利用烟草瞬时表达体系分析Ha-63744磷酸化位点及核定位信号突变对亚细胞定位的影响，利用拟南芥超表达接种甜菜孢囊线虫及VIGS沉默靶基因，研究对线虫致病性的影响，初步验证基因功能。通过Y2H、GST-pulldown及荧光双分子互补验证其互作蛋白，并对Ha-63744及其互作蛋白进行表达纯化，分析互作对蛋白功能的影响。利用点突变及关键结构域缺失分析Ha-63744重要功能位点对Bax抑制功能及对互作蛋白的结合能力的影响，揭示该基因调控寄主免疫反应的机制。研究结果将揭示Ha-63744在线虫侵染、发育、致病及与寄主互作过程中的功能，为进一步防控小麦孢囊线虫的爆发提供新靶标和新思路。

结项摘要

禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae）是我国小麦生产的主要害虫之一，严重影响小麦产量和品质。我们的研究表明，新的效应基因Ha-63744由食管腺细胞分泌，并在CCN的J3和J4期高度表达，可以抑制烟草中Bax诱导的细胞死亡，而包括83个氨基酸的N端结构域和C端102个氨基酸的结构域失去了这一特征。Ha-63744基因的亚细胞定位在细胞核内，具有两个功能性的核定位信号。Ha-63744在拟南芥中的超表达分析表明，与对照相比，过度表达的植株的根长显著增加，超表达植株接种线虫后，与对照相比白色雌性的数量增加，接种真菌灰霉后，对灰霉的感病性增加，表明Ha-63744基因可能参与宿主植物根系发育的调节，并促进易感性。对拟南芥过度表达的转录组分析表明，差异基因主要集中在细胞过程、代谢过程、刺激反应和生物调节。差异基因的分子功能主要包括结合、催化、转运、转录因子和分子调控。通过VIGS沉默靶基因可以显著减少雌性的数量。差异表达基因显著富集的通路主要是苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、苯丙烷生物合成、次级代谢产物的生物合成等。总之，我们的结果表明，Ha-63744可以抑制宿主免疫反应，影响宿主的根系发育并促进易感性。

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（1）
专利数量（1）
Comparison of microsatellite distribution in the genomes of Pteropus vampyrus and Miniopterus natalensis (Chiroptera).
Pteropus vampyrus 和 Miniopterus natalensis (Chiroptera) 基因组中微卫星分布的比较
  • DOI：
    10.1186/s12863-023-01108-7
  • 发表时间：
    2023-02-14
  • 期刊：
    BMC genomic data
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
  • 通讯作者：

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其他文献

正畸-牙周联合治疗对替牙期儿童错位伴继发性咬合创伤牙齿牙周组织的疗效
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国医药导报
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  • 作者：
    张静;李晨晨;陈彬;乔芬;孟箭
  • 通讯作者：
    孟箭
泥石流冲击荷载下圆钢管的破坏机理分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    兰州理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王秀丽;杜媛媛;冉永红;乔芬
  • 通讯作者：
    乔芬
新型泥石流柔性防护体系冲击动力响应分析
  • DOI：
    10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2018.05.18
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中国地质灾害与防治学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王秀丽;乔芬;冉永红;杜媛媛
  • 通讯作者：
    杜媛媛
全钒液流电池与质子交换膜燃料电池中可控的传热传质研究
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    10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.03.016
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    现代化工
  • 影响因子：
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  • 作者：
    徐谦;杨健;乔芬;苏华能;徐丽;李华明
  • 通讯作者：
    李华明
基于BAAS模型的突发事件谣言信息扩散研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    情报杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋之杰;乔芬;石蕊
  • 通讯作者：
    石蕊

其他文献

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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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