黄瓜CC型谷氧还蛋白CsGRX1负调控灰霉病抗性反应的分子机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31772335
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1506.蔬菜与瓜果生长发育
  • 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 Botrytis cinerea is one of the common diseases under the protect cultivation, and the molecular mechanism of defense response in cucumber to Botrytis cinerea was not clear. The CC-type glutaredoxin was the key regulator to the infection of Botrytis cinerea. It was found that the expression of CC type CsGRX1 in cucumber was responsive to the infection of Botrytis cinerea, and the overexpression of CsGRX1 in Arabidopsis was more susceptible to Botrytis cinerea. It was assumed that CsGRX1 was very one of important negative regulators to the infection of Botrytis cinerea. Up to now, we didn’t know the mechanism of how CsGRX1 regulated the response to Botrytis cinerea. The expression pattern of CsGRXs using Real-time PCR, and the suppression function of CsGRXs to the JA signal pathway using transient protoplast expression system and interaction protein analyzing using Yeast-Hybrid system were investigated in 14-1 cucumber seedlings during infection of Botrytis cinerea. The enzyme activity site and ALWL motif of CsGRX1 were mutated respectively and the function of mutated gene was analyzed. The overexpression vector, RNAi vector will be constructed using the gateway technology and then they will be transformated into the cucumber inbred line 14-1 and Arabidopsis respectively. The complementation experiments using grxs13-1 knocked down Arabidopsis was carried out to identified the function of CsGRX1, and the disease resistance, the redox status change and the effects to the JA signal pathway were analyzed to elucidate it's negative regulation mechanism to Botrytis cinerea, which will put the basis of understanding resistance response of cucumber to Botrytis cinerea.
灰霉病是设施黄瓜常见病害,但黄瓜防御灰霉菌侵染的调控机制还不清楚。CC型谷氧还蛋白基因CsGRX是植物应对灰霉菌侵染的关键调控因子,我们发现,黄瓜CC型CsGRX1基因响应灰霉菌侵染、过表达使转基因株感病,推测其在灰霉病抗性反应中起重要的负调控作用,但其机理尚不明确。本项目拟以黄瓜抗灰霉病种质14-1为试材,通过定量PCR分析各CC型CsGRXs对灰霉病的响应、原生质体暂态表达分析各CsGRXs的作用、酵母双杂交分析CsGRX1在灰霉侵染过程中的互作蛋白、CsGRX1基因关键酶活性位点及ALWL结构域突变研究对基因功能的影响、用CsGRX1基因对拟南芥grxs13-1突变体进行互补及CsGRX1基因过表达和抑制表达对黄瓜进行遗传转化,研究CsGRX1对灰霉病抗病性、氧化还原状态、JA含量及JA通路基因表达的影响,阐明CsGRX1负调控灰霉病抗性反应的机制,为改良黄瓜灰霉病抗病性奠定基础。

结项摘要

黄瓜灰霉病是由半知菌亚门葡萄孢属灰葡萄孢菌引起的一种真菌性病害。该病原菌以营腐生生活为主,几乎可以危害黄瓜地上部所有器官,其中以幼果和幼茎受害最重。随着设施栽培面积的扩大和栽培年限的增加,灰霉病有逐年加重的趋势。研究表明,CC型谷氧还蛋白基因GRX在植物灰霉菌侵染防御反应中起重要调控作用。本项目以黄瓜抗病野生型种质和感病突变体为材料进行转录组测序、过表达转基因植株灰霉病抗性分析、酵母双杂交筛选及BIFC验证、原生质体暂态表达分析、GRX关键酶活性位点及ALWL结构域突变等对基因功能的影响,并通过互补实验等研究了CC型谷氧还蛋白基因参与灰霉菌抗性反应的分子机制。结果表明,灰霉菌侵染引起抗病材料中激素信号传导途径和植物与病原体互作的差异基因表现为富集,而在感病材料中调节氧化还原的差异基因表现为富集,其中调节氧化还原的谷氧还蛋白基因CsGRX1在感病突变体中被显著上调。灰霉菌侵染后,16个CC型谷氧还蛋白基因家族成员中与拟南芥谷氧还蛋白基因AtGRX480高度同源的CsGRX1、CsGRX4、CsGRX7等表达明显上调。以CsGRX1为诱饵进行的酵母双杂交筛选到AP2/ERF转录因子CsERF1与其互作,且通过酵母双杂交和BIFC进行了验证。结果表明,CsGRX1可直接结合D亚组bZIP转录因子家族部分成员,或者CsGRX1和AP2/ERF转录因子CsERF1结合,CsERF1再结合D亚组bZIP转录因子家族成员,并引起植物体内活性氧爆发,植物激素JA降低,从而便利于灰霉菌的侵染,导致植物的感病性。利用拟南芥原生质体瞬时表达体系分析了CsGRX1、CsGRX4及CsGRX7重要酶活性位点及C端重要结构域ALWL的作用,结果表明CsGRX1、CsGRX4及CsGRX7可抑制ORA59启动子的表达,即抑制JA信号通路,但酶活性位点和ALWL结构域点突变不影响其与CsERF1和CsbZIPs的互作关系。本项目明确了黄瓜CC型谷氧还蛋白CsGRX1等负调控灰霉病抗性反应的分子机制,为明确黄瓜防御灰霉菌侵染的抗性反应的分子机制奠定基础。....

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Identification and expression analyzes of CC-type glutaredoxin in cucumber (Cucumis sativus L.) under abiotic stress
非生物胁迫下黄瓜CC型谷氧还蛋白的鉴定及表达分析
  • DOI:
    10.1016/j.scienta.2021.110417
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Scientia Horticulturae
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Yang Yuting;Xue Wanyu;Chen Panpan;Yuan Xin;Li Xvzhen;Zhang Tingting;Chen Shuxia
  • 通讯作者:
    Chen Shuxia
黄瓜胚状体高频再生体系的建立及优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    西北农林科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘娜;薛婉钰;陈盼盼;张婷婷;李娟;陈书霞
  • 通讯作者:
    陈书霞
黄瓜胚状体途径再生体系的建立
  • DOI:
    10.13207/j.cnki.jnwafu.2019.04.005
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    西北农林科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏文霞;刘苗苗;张婷婷;杨玉婷;李许真;郭晓;陈书霞
  • 通讯作者:
    陈书霞
黄瓜体细胞胚途径再生体系的建立及优化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国蔬菜
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯琴;魏文霞;董翔宇;张婷婷;杨玉婷;陈书霞
  • 通讯作者:
    陈书霞

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

黄瓜脂氢过氧化物裂解酶基因13-CsHPL的克隆及其表达分析
  • DOI:
    10.13271/j.mpb.016.006907
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    分子植物育种
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘苗苗;张然然;魏文霞;张婷婷;陈书霞
  • 通讯作者:
    陈书霞

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

陈书霞的其他基金

南方根结线虫效应因子MiMSP35的靶标蛋白CmMSBP2调控黄瓜抗线虫分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
黄瓜转录因子CsMADS-RIN调控脂氧合酶基因CsLOX09及CsLOX23参与醛类香气形成的分子机理
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
黄瓜脂氧合酶基因CsLOX02和CsLOX08在C9醛类香气合成中的功能解析
  • 批准号:
    31572143
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
黄瓜脂氢过氧化物裂解酶基因参与醛类香气合成的调控机理
  • 批准号:
    31071813
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    31.0 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