氯离子通道在油菜素内酯诱导木质部导管分子发育过程中的作用

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基本信息

  • 批准号：
    31070164
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    张宗申
  • 依托单位：
    大连工业大学
  • 学科分类：
    C0207.植物生殖与发育
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

在申请者发现油菜素内酯（BRs）通过氯离子通道（CLC）调节细胞生长的基础上，利用BRs诱导拟南芥悬浮单细胞进行导管分子（TEs）分化的实验体系，深入研究CLC在TEs分化形成过程中的细胞和分子作用机制。研究内容:①采用正常野生型和CLC突变体（clca-1）拟南芥单细胞材料,研究CLC活性（激活／去激活）对BRs诱导TEs分化效率的影响; ②鉴定对BRs敏感的CLC电生理学性质和动力学参数;③对BRs诱导TEs分化过程中CLCa-1的mRNA和蛋白质变化进行分析;④研究BRs敏感性CLC与Ca2+通道之间的相互关系，确定二者在BRs作用链中的上下游位置;⑤利用CLC活性调节剂，研究BRs特异性CLC对BRs诱导TEs分化过程中的次生壁沉积加厚、液泡水解酶释放等与TEs形成相关的下游事件的影响。本结果对揭示TEs分化的启动信号、BRs的作用网络和CLC在植物细胞分化中的新功能具有重要意义。

结项摘要

木质部导管分子（Tracheary elements, TEs）是高等植物输送水分和矿质元素的主要组织，其发育过程具有典型的细胞程序化死亡特征，受到植物激素、细胞骨架和Ca2+/CaM系统等共同参与的网络调节。.Brassinosteroids(BRs)对细胞的调节作用可能涉及到质膜上离子通道的活动。研究发现阴离子通道激活在Cryptogein启动的烟草悬浮细胞超敏反应中起正调节效应，是植物细胞-病原菌互作的早期信号事件。在动物细胞凋亡机制研究中也证实阴离子通道通过调节细胞膨压而诱导细胞凋亡，并且发生在Cyt c释放、Caspase激活和DNA断裂之前。目前,对阴离子通道在植物细胞TEs分化过程的作用还没有文献报告。.本项目主要在细胞水平上对植物激素BR的生理学作用，特别是其作用链中各种离子通道的作用进行研究。首先建立BRs诱导植物悬浮细胞TEs分化的实验体系，然后研究阴离子通道在该过程中的细胞和分子作用机制，氯离子通道（CLC）活性对BRs诱导TEs分化效率的影响; 鉴定对BRs敏感的CLC电生理学性质和动力学参数;对BRs诱导TEs分化过程中CLCa-1的mRNA和蛋白质变化进行分析;研究BRs敏感性CLC与Ca2+通道之间的相互关系;研究BRs特异性CLC对BRs诱导TEs分化过程中的次生壁沉积加厚、液泡水解酶释放等与TEs形成相关的下游事件的影响。.主要结论：（1）BR除了具有促进植物细胞生长的作用外，在一定浓度下还具有诱导悬浮细胞衰老甚至死亡效应。（2）BR引起的质膜超极化现象与其对分布于膜上几种离子通道的作用有密切关系。（3）Ca2+内流参与了BR对CLC的调节作用，且可能是前提事件。（4）BR处理后细胞器和膜结构发生明显变化，出现衰老和死亡特征，液泡膜包被线粒体等胞质内容物形成消化小体，染色质凝集并边缘化，但没有出现像动物细胞凋亡过程中出现的凋亡小体。（5）液泡膜H+-ATPase活性伴随胞质解体的全过程，其作用是否与引发液泡内酸化进而激活相关水解酶有关需要进一步研究。（6）BR处理可以增强细胞次生代谢产物积累。.上述研究结果为全面揭示TEs发生的信号网络、BRs在细胞质膜位点上的作用机制和信号网络，以及为发现CLC的生物学新功能提供基础数据

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
东北矮紫杉细胞悬浮培养中褐化问题的研究(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Agricultural Science & Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王培忠;赵欣;张宗申
  • 通讯作者：
    张宗申
影响濒危药用植物滇重楼愈伤组织发生的因素
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    时珍国医国药
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    熊海浪;于振艳;张宗申;刘同祥;叶乾堂
  • 通讯作者：
    叶乾堂
影响金铁锁毛状根生长及皂苷积累的因素
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    时珍国医国药
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田思迪;李云芳;张宗申;刘同祥;于振艳
  • 通讯作者：
    于振艳
适合膜片钳电流测定的金铁锁原生质体制备技术
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    大连工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵欣;李岩;王丽爽;张宗申
  • 通讯作者：
    张宗申

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  • 通讯作者：
    朱蓓薇
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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

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          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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