不同温度下CsbHLH14选择性剪切调控茶树单萜类香气物质生物合成的分子机理

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    31902072
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    徐清山
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    C1508.茶学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Monoterpenoids are the most important secondary metabolites in tea plant (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) which determine the characteristics of tea product. Illustrating the biosynthesis and regulation mechanism of monoterpenoids is beneficial for improving the aroma of tea. In our previous study, a temperature-responsive transcription factor CsbHLH14 was found to undergo alternative splicing events, which may regulate the monoterpenoid biosynthesis in tea plants. In this study, the interaction relationships among transcripts produced by alternative splicing, monoterpenoids accumulation and temperature changes will be investigated via RT-qPCR and GC-MS. The function of CsbHLH14 transcripts in regulating monoterpenoids biosynthesis will be validated using over-expression in Arabidopsis thaliana and transient suppression expression in tea leaves. Moreover, the target genes of CsbHLH14 related to monoterpene biosynthesis will be explored by Chromatin Immuno-precipitation. The results will contribute to elucidate the function of CsbHLH14 in regulating monoterpenoids biosynthesis, and will uncover the regulatory mechanisms of gene networks and environments regulating monoterpenoids biosynthesis, which can provide a theoretical foundation for promoting the aroma quality in tea.
单萜类化合物是决定茶叶香气品质特征的主要茶树次生代谢产物之一，揭示单萜类的生物合成及调控机理对于提高成品茶的香气品质至关重要。申请人前期研究表明：茶树转录因子CsbHLH14可能受温度影响发生选择性剪切，进而参与单萜类香气物质的调控。本项目拟采用RT-qPCR和GC-MS技术，分析CsbHLH14选择性剪切产生的转录本与单萜类积累以及温度变化的关系；通过在拟南芥中过表达和茶树叶片中抑制表达CsbHLH14剪切体，研究CsbHLH14不同转录本的功能；利用染色质免疫共沉淀分离更多与单萜合成相关的CsbHLH14靶基因。研究结果将有助于解析CsbHLH14在茶树单萜类香气物质生物合成中的功能，揭示基因与环境、基因与基因网络调控茶树单萜类香气物质生物合成的机理，为最终实现茶叶香气品质调控奠定基础。

结项摘要

单萜类化合物是决定茶叶香气品质特征的主要茶树次生代谢产物之一，揭示单萜类的生物合成及调控机理对于提高成品茶的香气品质至关重要。本研究中，首先通过生物信息分析鉴定了单萜香叶醇合成的关键酶基因CsNudix26，并通过体外酶活和茶树叶片瞬时抑制表达验证了CsNudix26基因参与香叶醇的生物合成。顺式作用元件预测结果显示，CsNudix26启动子中包含转录因子bHLH结合的顺式作用元件E-Box。经LUC、Y1H、GUS活性测定等实验证实CsbHLH14能直接结合到CsNudix26基因的启动子并激活其转录表达。茶树叶片瞬时抑制表达CsbHLH14抑制了CsNudix26基因的表达，并且降低了茶树叶片香叶醇的含量。经实时定量分析和LUC活性测定验证了CsbHLH14.1是CsbHLH14的主体转录本，并CsbHLH14.1和CsNudix26及香叶醇响应植物激素MeJA、干旱和茶尺蠖取食胁迫；CsbHLH14.2和CsNudix26及香叶醇响应不同光照胁迫。研究结果将有助于解析CsbHLH14不同转录本与其靶基因CsNudix26调控茶树香叶醇生物合成的功能及作用机制，为最终实现茶叶香气品质调控奠定基础。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Hormone Orchestrates a Hierarchical Transcriptional Cascade That Regulates Al-Induced De Novo Root Regeneration in Tea Nodal Cutting
激素协调分层转录级联，调节茶节切割中铝诱导的从头根再生
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.1c01100
  • 发表时间：
    2021-05-21
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Cheng, Long;Liu, Huan;Yu, Youben
  • 通讯作者：
    Yu, Youben

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  • 通讯作者：
    徐清山
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  • 通讯作者：
    徐清山
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  • 作者：
    王昕;黄柯;郑益慧;李立学;邵凤鹏;贾立凯;徐清山
  • 通讯作者：
    徐清山

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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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