玉米ZmWRKY20基因应答高盐胁迫的分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31801365
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Soil salinity is the main factor that can adversely affect maize growth, development and productivity. It is therefore imperative to study the molecular mechanism of salt tolerance in maize, to identify new tolerant genes, and to breed new cultivars with tolerance to salt stress. In our previous works, we characterized one salt-tolerant gene, ZmWRKY20, through screening B73 background mutant library and MutMap cloning methods. Overexpression of ZmWRKY20 remarkably reduced plant tolerance to salt stress in transgenic rice. To further elucidate the molecular mechanism underlying ZmWRKY20-mediated salt stress tolerance in maize, the following experiments will be performed: (1) Yeast two-hybrid assay and Pull down assay will be used to investigate the interaction proteins of ZmWRKY20. (2) To verify the role of ZmWRKY20 gene in salt stress response in maize, ZmWRKY20 -overexpressing plants will be generated. (3) The phytohormone content in transgenic/mutant and control plants under different conditions will be tested to explore the regulatory network administered by ZmWRKY20. (4) The high-throughput sequencing technology will be employed to identify the differentially expressed genes between transgenic/mutant and control plants, especially for these genes involved in different stress signal pathways. (5) EMSA was used to verify the target gene of ZmWRKY20 and its function also will be investigated. The findings of this study will provide important theoretical guidance and practical application value in revealing the molecular mechanism of WRKY protein involved in salt stress response and breeding new maize germplasm with improved stress tolerance.
盐害是影响玉米生长及产量的主要因素。挖掘玉米耐盐基因并利用其培育抗逆新种质是应对盐胁迫的有效途径。课题组通过筛选B73背景耐盐突变体,并结合MutMap方法克隆得到一个耐盐基因ZmWRKY20。过量表达该基因可显著降低转基因水稻的耐盐性。本研究中,为阐明ZmWRKY20调控玉米耐盐的分子机制,我们将开展以下方面的工作:(1)利用酵母双杂交等实验筛选及验证ZmWRKY20的互作蛋白;(2)构建过表达载体转化玉米,确认ZmWRKY20的耐盐功能;(3)测定转基因及突变体植株在盐处理前后的激素含量,探求ZmWRKY20在调控玉米耐盐过程中参与的信号途径;(4)利用转录组测序技术获得转基因植株、突变体植株的转录组数据,了解ZmWRKY20的过量表达及突变对玉米全基因组转录水平的影响;(5)EMSA验证ZmWRKY20靶基因及其功能确认。项目研究结果将为玉米耐盐种质创建提供新的理论指导和基因资源。

结项摘要

WRKY转录因子在植物盐胁迫应答过程中起到重要作用。本研究基于EMS诱变的玉米突变体库进行耐盐材料筛选,获得一份耐盐突变体。通过MutMap方法克隆得到一个盐胁迫相关基因ZmWRKY20。高盐胁迫处理后,ZmWRKY20基因的表达水平上调。组织表达模式分析表明ZmWRKY20在叶中的表达水平最高。该蛋白定位在细胞核上且在酵母中表现出转录活性。酵母单杂交、凝胶迁移实验和双荧光素酶检测报告实验证明ZmWRKY20可以和W-box序列特异性结合。ZmWRKY20在玉米中的过量表达能够降低转基因植株对盐胁迫处理的耐受性。进一步的研究证实ZmWRKY20可以与ZmWRKY115相互作用。两个蛋白质的协同作用增强了对下游靶基因ZmbZIP111的抑制作用。综合上述结果,本研究不仅为探讨ZmWRKY20参与玉米盐胁迫应答的分子机制奠定了坚实的工作基础,同时对于认识WRKY成员之间的关系提供了重要的线索。项目资助发表论文4篇,培养博士研究生1名,硕士研究生2名,3名同学都已取得博士/硕士学位。项目投入经费27万元,支出25.4124万元,各项支出基本与预算相符。剩余经费1.5876万元,剩余经费计划用于本项目研究后续支出。

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(1)
Maize WRKY114 gene negatively regulates salt-stress tolerance in transgenic rice
玉米WRKY114基因负调控转基因水稻的耐盐胁迫能力
  • DOI:
    10.1007/s00299-019-02481-3
  • 发表时间:
    2019-10-28
  • 期刊:
    PLANT CELL REPORTS
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Bo, Chen;Chen, Haowei;Cai, Ronghao
  • 通讯作者:
    Cai, Ronghao
Mutation of ZmWRKY86 confers enhanced salt stress tolerance in maize
ZmWRKY86 突变增强玉米的盐胁迫耐受性
  • DOI:
    10.1016/j.plaphy.2021.09.010
  • 发表时间:
    2021-09-14
  • 期刊:
    PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子:
    6.5
  • 作者:
    Fang, Xiu;Li, Wei;Cai, Ronghao
  • 通讯作者:
    Cai, Ronghao
Overexpression of the maize WRKY114 gene in transgenic rice reduce plant height by regulating the biosynthesis of GA
转基因水稻中玉米WRKY114基因的过度表达通过调节GA的生物合成降低株高
  • DOI:
    10.1080/15592324.2021.1967635
  • 发表时间:
    2021-09-10
  • 期刊:
    PLANT SIGNALING & BEHAVIOR
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Fang, Xiu;Bo, Chen;Cai, Ronghao
  • 通讯作者:
    Cai, Ronghao
异源表达玉米ZmWRKY11基因增强拟南芥对盐胁迫的耐受性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    玉米科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡荣号;伯晨;马庆
  • 通讯作者:
    马庆

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

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

蔡荣号的其他基金

ZmWRKY112与ZmMYBIF35互作调控玉米耐旱性的分子机制
  • 批准号:
    32372037
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 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