SlPGR5/PGRL1介导番茄响应低夜温的环式电子传递光保护机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31772356
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1508.茶学
  • 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

The protected tomato (Solanum lycopersicum L.)in winter and spring seasons cultivation easily suffer from low night temperature(LNT),which result in photoinhibition, produce excess light energy, then destroy photosynthetic apparatus. Cyclic electron flow (CEF) can protect the photosynthetic apparatus suffering photodamaging,Which is mediated the proton gradient regulatory proteins composite (PGR5/PGRL1),nevertheless,the mechanism of action is still dimness. We obtain transgenic plants through the CRISPR/Cas9 knock out and overexpression techniques, which are subjected to 6℃ LNT treatment. On this basis,first,we realize the characteristic of the gene and protein expression of SlPGR5 and SlPGRL1 in space and time. Second, we analysis CEF rate and accumulation and distribution of ROS in a bid to clear SlPGR5 and SlPGRL1 role in CEF and accumulation of ROS.Then, to investigate the photoprotection effect of the SlPGR5/PGRL1 mediated CEF by analysis of photosystem activity using GFS-3000 and DUAL-PAM-100 synchronous measurement system and green fluorescence imaging system. Finally,in order to clarify photoprotection approach of SlPGR5/PGRL1 mediated CEF by analyzing the change of the heat dissipation,D1 protein turnover and differential protein in thylakoid membrane.We clear ultimately the photoprotection mechanism of CEF in tomato mediated by SlPGR5/PGRL1 in response to LNT, which will provide a new proposal for the regulation photosynthesis in tomato under LNT.
设施番茄生产中常出现低夜温导致的光合抑制,从而产生过剩光能破坏光合机构。环式电子流(CEF)可保护光合机构免受光破坏,而这一过程受质子梯度调节蛋白复合体(PGR5/PGRL1)的介导,但其介导机制尚不清楚。本项目拟在超表达和敲除所获得的转基因植株基础上,经6℃低夜温胁迫后,采用qRT-PCR等技术,明确SlPGR5和SlPGRL1基因和蛋白时空表达;分析CEF和活性氧积累与分布,明确SlPGR5和SlPGRL1在CEF运转和活性氧积累中作用;采用GFS-3000和DUAL-PAM-100同步测量及叶绿素荧光成像系统分析光系统活性,明确SlPGR5/PGRL1介导CEF的光保护作用;分析热耗散、D1蛋白周转及类囊体膜差异蛋白的变化,明确SlPGR5/PGRL1介导CEF的光保护途径。最终明确SlPGR5/PGRL1介导番茄响应低夜温的CEF光保护机制,为调控低夜温下番茄的光合作用提供新途径。

结项摘要

我国北方地区日光温室越冬生产时低夜温现象普遍存在,低夜温导致光抑制,引起叶片光合效率的降低。植物叶片具有多种保护策略,其中围绕PSI的环式电子传递(CEF)对于低温逆境下光保护十分重要,尤其是在C3植物中比较重要的PGR5/PGRL1途径。本研究首先通过获得番茄PGR5、PGRL1的基因编辑材料,以及过表达和RNAi的T1代材料,分析了PGR5/PGRL1的功能以及对低夜温下番茄叶片光保护的调节作用。主要结果如下:①利用Crispr/cas9基因编辑技术获得番茄PGR5和PGRL1突变体植株,并获得PGR5/PGRL1过表达和RNAi沉默T1代材料。PGR5/PGRL1功能缺陷植株均表现出极弱的长势,光合同化速率大幅度降低,PSⅠ和PSⅡ受到严重的光抑制,且对PSⅠ影响更明显,叶片CEF维持在极低水平,表现出几乎完全抑制Y(ND),而在强光下PSⅡ仍能保持较高的NPQ,表明PGR5/PGRL1依赖的环式电子传递途径具有重要的光保护作用,且对PSⅡ和PSⅠ的光保护存在差异。②低夜温处理后,WT的Pn、E和GH2O显著的低于PGR5-OE和PGRL1-OE,叶绿体透射电镜观察结果表明PGR5/PGRL1依赖的CEF能够缓解低夜温对叶绿体质量造成的损伤。③PGR5-OE、PGRL1-OE显著提高了低夜温下番茄叶片PSI和PSⅡ活性,以及ETR(I)、ETR(II)和CEF,通过增强Y(ND)和Y(NPQ)缓解了低夜温光抑制程度;表明PGR5/PGRL1依赖的CEF能够通过加强光保护作用缓解低夜温对番茄叶片光合性能的抑制。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Targeted Control of Chloroplast Quality to Improve Plant Acclimation: From Protein Import to Degradation
有针对性地控制叶绿体质量以改善植物驯化:从蛋白质导入到降解
  • DOI:
    10.3389/fpls.2019.00958
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
    Frontiers in Plant Science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Yang Xiaolong;Li Yangyang;Qi Mingfang;Liu Yufeng;Li Tianlai
  • 通讯作者:
    Li Tianlai
叶绿体NAD(P)H脱氢酶复合体调控光合作用的研究进展
  • DOI:
    10.13592/j.cnki.ppj.2018.0392
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    植物生理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘玉凤;王珍琪;鹿嘉智;张耀丰;刘翰林;王峰;齐明芳;李天来
  • 通讯作者:
    李天来
Exogenous DA-6 Improves the Low Night Temperature Tolerance of Tomato Through Regulating Cytokinin.
外源DA-6通过调节细胞分裂素提高番茄夜间低温耐受性
  • DOI:
    10.3389/fpls.2020.599111
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Lu J;Guan P;Gu J;Yang X;Wang F;Qi M;Li T;Liu Y
  • 通讯作者:
    Liu Y
细胞外钙受体(CAS)调控植物光合作用及逆境响应的研究进展
  • DOI:
    10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0266
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    园艺学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谷家茂;李漾漾;王峰;齐明芳;李天来;刘玉凤
  • 通讯作者:
    刘玉凤
番茄Dicer-like蛋白基因家族生物信息学与表达分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    沈阳农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高振华;李漾漾;王峰;齐明芳;李天来;刘玉凤
  • 通讯作者:
    刘玉凤

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

我国传染性法氏囊病病毒新型变异株分析研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国预防兽医学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范林进;王雨龙;吴甜甜;李凯;姜楠;高玉龙;高立;刘长军;崔红玉;潘青;张艳萍;刘玉凤;孙先本;刘俊启;王笑梅;祁小乐
  • 通讯作者:
    祁小乐
海洋青霉菌IMB17-009抗菌活性次级代谢产物研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国医药生物技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李芳;李娇;李莎莎;郝晓萌;关艳;刘玉凤;王保国;甘茂罗
  • 通讯作者:
    甘茂罗
非神经元胆碱能系统在重症肌无力患者胸腺组织中的表达
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中华实验外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆增辉;崔新征;刘玉凤;刘凡昭;刘萍萍;胡桂明;张清勇;杜英
  • 通讯作者:
    杜英
Itraconazole通过靶向C1GALT1抑制胃癌细胞侵袭和转移
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    湖北医药学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董晓霞;刘玉凤;俞靖蕾;张佳丽;孙碧瑶;李知远;沈力
  • 通讯作者:
    沈力
光对园艺植物花青素生物合成的调控作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国农业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王峰;王秀杰;赵胜男;闫家榕;卜鑫;张颖;刘玉凤;许涛;齐明芳;齐红岩;李天来
  • 通讯作者:
    李天来

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

刘玉凤的其他基金

低夜温降解番茄叶片叶绿体的SlCV介导机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Ca2+缓解番茄低夜温光合障碍的SlCAS-PLC/IP3介导机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
夜间低温诱导ABA抑制设施番茄叶片气孔张开的miRNA作用机制研究
  • 批准号:
    31301813
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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