重金属污染胁迫下红树植物秋茄应答基因的克隆与功能研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    41106091
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    张凤琴
  • 依托单位：
    湖南工业大学
  • 学科分类：
    D0605.海洋生态学与环境科学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

红树林是"海洋卫士"，其生态系统被誉为"地球之肾"，具有十分重要的生态功能与作用。由于环境污染日趋严重，红树林遭受到前所未有的破坏，维护和修复这一生态系统已迫在眉睫。目前众多研究表明红树林湿地具有净化污水等植物修复作用，但这些研究绝大部分是从红树植物抗性生理生态方面进行阐述，极少有有关红树植物耐受重金属分子机理的研究。因此，克隆红树植物在重金属胁迫下应答基因，并研究其功能具有重要的科学意义。本项目以东方红树植物扩普种-秋茄为研究对象，开展重金属胁迫下应答基因的研究。利用cDNA RDA和RACE技术，克隆应答基因。通过构建合适的表达载体，在较理想的表达模式中研究应答基因的功能。并分析这些基因表达情况与重金属污染的关系。以从分子水平上揭示秋茄耐受重金属的分子机制，为利用红树植物进行河口、海湾等近岸海域湿地生态系统中重金属污染的植物修复提供科学依据。

结项摘要

在国家自然科学基金的资助，项目顺利完成。本项目研究了红树植物秋茄在重金属（镉、锌、铅）胁迫下，克隆其应答基因并研究它们的功能及其之间的相互关系。筛选到有意义差异基因K265、K394和K408，并对它们进行了详尽的表达功能研究。结果表明红树植物秋茄在受到重金属胁迫时，会启动多种代谢系统，协调表达，维持植株在逆境中的正常生长发育。特别是植物的分生组织活跃部位，其代谢的相关酶基因表现更活跃，以减少组织分化部位的损伤，提高植株的抗性能力；另一方面红植物秋茄的抗重金属性能不仅仅是上述有限基因负主要责任，是多基因或代谢途径共同相互作用的结果，因此开展不同处理下秋茄转录组的研究具有重要意义。本研究获得了不同镉离子处理下的秋茄转录组数据，并对相关数据进行了较全面的分析。结果表明秋茄的抗重金属性由众多复杂的代谢途径共同作用，且相关联的基因多。为后续全面研究秋茄抗重金属性能奠定了研究基础，为深度阐述秋茄抗重金属性能提供了有力的分子理论依据，对于红树林湿地的保护和修复有重要意义。其研究结果将陆续发表。迄今共有6 篇（已标注）SCI或EI 论文由本基金资助发表，另有三篇论文在投稿中。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Antibacterial Properties of ZnO/Calcium Alginate Composite and Its Application in Wastewater Treatment
ZnO/海藻酸钙复合材料的抗菌性能及其在废水处理中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    J NANOSCI NANOTECHNO
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fengqin Zhang; Xiaolong Li; Nongyue He;Qinlu Lin
  • 通讯作者：
    Qinlu Lin
Cadmium adsorption by Rhizopus sp. using magnetic alginate beads as biomass carrier
根霉菌对镉的吸附。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Bionanoscience
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Fengqin;Li Xiaolong;Li Taotao;Ma Huagui;Sauli Elingarami
  • 通讯作者：
    Sauli Elingarami
Preparation of ZnO Nanowire Using Sludge from Wastewater Treatment
利用废水处理污泥制备氧化锌纳米线
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li; Xiaolong;Zhang; Fengqin;Ma; Chao;Elingarami; Sauli;He; Nongyue
  • 通讯作者：
    Nongyue
Removal of Caramel Pigment by Electrocoagulation and Re-Usage of Sludge for the Preparation of Nanoparticles
电凝去除焦糖色素及污泥回用制备纳米颗粒
  • DOI：
    10.1166/sam.2014.1782
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Sci. Adv. Mater.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Xiaolong;He Nongyue;Li Taotao;Deng Yan;Ma Chao;Sauli Elingarami;Zhang Fengqin
  • 通讯作者：
    Zhang Fengqin
A novel metallothionein gene from a mangrove plant Kandelia candelnt.
来自红树植物秋茄的新型金属硫蛋白基因。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Ecotoxicology
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Feng-Qin Zhang; You-Shao Wang; Cui-Ci Sun; et al.
  • 通讯作者：
    et al.

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    --
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  • 通讯作者：
    王凯
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  • 发表时间：
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    --
  • 作者：
    张梅;张凤琴;刘汉武
  • 通讯作者：
    刘汉武
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
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  • 通讯作者：
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Persistence of an SEIR Model with Immigration Dependent on the Prevalence of Infection
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    --
  • 发表时间：
    2010
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    1.4
  • 作者：
    王文娟;辛京奇;张凤琴
  • 通讯作者：
    张凤琴

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

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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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