马铃薯纺锤块茎类病毒基因变异分离株致病力差异及其与寄主互作分子机制的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31471753
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    82.0万
  • 负责人：
    吕典秋
  • 依托单位：
    黑龙江省农业科学院
  • 学科分类：
    C1401.植物病理学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Potato spindle tuber viroid (PSTVd),as a main potato disease pathogen, impacts seriously on potato yield and quality. PSTVd is currently the most important viroid pathogen with world-wide distribution. According to the pathogenicity, PSTVd can be divided into severe, mild and intermediate strains. Mild strain usually causes 30% yield losses, while the yield losses can research 60% for severe strain. We have observed that potato plants infected by PSTVd isolates with different pathogenicity developed different disease symptoms in the tubers and plants. However, the molecular mechanism of this phenomenon has not been investigated. This project aims to analyze the secondary structure of different virulence PSTVd sequences and PSTYd-generated small RNAs (srPSTVds), as well as alignment analysis of srPSTVds with potato genome to identify srPSTVds targeted area of potato genome. By means of bioinformatics and biological experimental analyses, we will illustrate the molecular mechanism and effect of interaction between the srPSTVds and host targets on different pathogenicities. At the same time, we will try to establish the defense strategy resistent PSTVd by positively regulating the endogenous gene in potato. The study will provide very important theory evidences and practical application value in revealing the pathogenic mechanism of PSTVd, also providing an important scientific basis for finding an effective way to prevent PSTVd disease.
马铃薯纺锤块茎类病毒（Potato spindle tuber viroid, PSTVd）是影响马铃薯产量和质量的主要病害。我们前期研究发现，不同致病力的PSTVd在侵染马铃薯后，引发马铃薯产生不同症状。但迄今为止，针对PSTVd不同基因变异分离株，产生不同致病力这一现象的分子机制尚无科学解释。本项目拟对不同致病力PSTVd的二级结构分析为切入点，分析比较不同基因变异分离株产生小RNA（srPSTVds）的种类及数量，与马铃薯基因组进行分析比对，通过生物信息学和生物试验方法，明确不同变异株产生srPSTVds在马铃薯基因组中的靶向区域差异，研究srPSTVds与寄主的互作关系，从而揭示不同基因变异株产生不同致病力的分子机制，并通过调控马铃薯內源基因来建立应对PSTVd的防御体系。该研究在揭示PSTVd致病机制的同时，对于探寻抗PSTVd有效途径提供重要科学依据，具有重要的理论和应用价值。

结项摘要

本项目主要针对不同致病力PSTVd的致病性差异开展研究，分析比较不同基因变异分离株产生小RNA(srPSTVds)的种类及数量；研究srPSTVds与寄主的作用关系，明确不同变异株侵染马铃薯后转录本的表达差异，从而揭示不同基因变异株产生不同致病力的分子机制；通过调控马铃薯內源基因来建立应对PSTVd的防御体系。本项目的研究结果表明，24nt的小RNA或许是诱导不同致病系PSTVd产生不同致病性的重要因素；差异表达的马铃薯功能基因也是产生不同致病性的重要因素；通过调控马铃薯Brp基因的表达可以有效的提高马铃薯对PSTVd的抗性。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Replication of a pathogenic non-coding RNA increases DNA methylation in plants associated with a bromodomain-containing viroid-binding protein
致病性非编码RNA的复制增加了植物中与含溴结构域的类病毒结合蛋白相关的DNA甲基化
  • DOI：
    10.1038/srep35751
  • 发表时间：
    2016-10-21
  • 期刊：
    Scientific Reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Lv DQ;Liu SW;Zhao JH;Zhou BJ;Wang SP;Guo HS;Fang YY
  • 通讯作者：
    Fang YY

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其他文献

Replication of a pathogenicnon-coding RNA increases DNAmethylation in plants associatedwith a bromodomain-containingviroid-binding protein
致病性非编码RNA的复制增加了植物中与含溴结构域类病毒结合蛋白相关的DNA甲基化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Scientific Reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    吕典秋;刘尚武
  • 通讯作者：
    刘尚武
分根区交替灌溉对马铃薯叶片超微结构及生理性状的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    安徽农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宿飞飞;孙慕华;李 勇;吕典秋
  • 通讯作者：
    吕典秋
马铃薯晚疫病菌RxLR效应因子RD24基因克隆 及其PVX表达载体构建与鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国农学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙少慧;张静华;杨帅;高云飞;闵凡祥;马纪;吕典秋;金光辉;王晓丹
  • 通讯作者：
    王晓丹
不同灌溉方式对两个马铃薯品种 生理特性和水分利用效率的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    作物杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宿飞飞;张静华;李 勇;刘尚武;吕典秋
  • 通讯作者：
    吕典秋
马铃薯生产中马铃薯纺锤块茎类病毒的综合防治
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中国马铃薯
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱彩玲;范国权;申宇;马纪;高艳玲;张威;张抒;胡林双;芦娜;韩树新;白艳菊;吕典秋
  • 通讯作者：
    吕典秋

其他文献

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吕典秋的其他基金

miRNA介导的抗马铃薯类病毒研究
  • 批准号：
    30940003
  • 批准年份：
    2009
  • 资助金额：
    10.0 万元
  • 项目类别：
    专项基金项目

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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

        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]
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