嫁接提高黄瓜抗逆性中维管系统长距离运输信号作用机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31171999
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    周艳虹
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    C1508.茶学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

维管系统长距离运输信号在植物生长发育过程和对环境胁迫因子的响应过程中起重要作用。本项目拟以低温和氧化胁迫等地上部逆境为模式系统，利用传统光合、呼吸、活性氧测定结合2D-PAGE蛋白质组分离和MS分子结构分析技术以及基于cDNA和miRNA芯片的高通量表达谱分析技术等, 研究嫁接对韧皮部miRNA、木质部蛋白质、多肽、激素等长距离信号的影响，阐明接穗和砧木移动信号的相互关系，验证miRNA及其靶标基因在地上部和地下部反馈交流系统中的作用，最终揭示维管系统长距离运输信号在嫁接提高黄瓜抗逆性中的作用机制，为调控植物抗逆性提供理论指导。

结项摘要

本项目研究了维管系统长距离信号介导的嫁接提高黄瓜对高温、低温和干旱胁迫抗性的生理与分子机制。1）我们研究发现，黄瓜经黑籽南瓜和丝瓜嫁接能通过诱导抗性基因和防御基因的表达以及提高ROS清除系统活性分别缓解低温和高温导致的光合作用抑制和引起的氧化胁迫。此外，研究揭示了丝瓜通过ABA依赖的H2O2产生激活HSP70表达进而提高黄瓜高温抗性机制。2）研究揭示了丝瓜根系能够通过增加地上部黄瓜叶片ABA含量及对ABA敏感性进而降低气孔开度减少水分散失和提高水分利用效率进而表现出较强的干旱抗性。3）研究了丝瓜砧木诱导高温抗性的过程中microRNA的调控作用，揭示了丝瓜根系通过ABA调节地上部叶片miRNAs表达进而上调耐热相关基因的表达提高嫁接黄瓜植株高温抗性机制。4）利用2D-PAGE和MS技术，明确了低温弱光胁迫下黄瓜经黑籽南瓜嫁接后叶片和木质部蛋白质组的表达变化。研究结果在《Plant Cell Environment》、《Journal of Experimental Botany》、《Scientific Reports》等SCI刊物上发表标注论文6篇，获得两项省部级一等奖，研究为今后的蔬菜抗性调控提供了理论依据，具有重要的科学和现实意义。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Brassinosteroids-Induced Systemic Stress Tolerance was Associated with Increased Transcripts of Several Defence-Related Genes in the Phloem in Cucumis sativus
油菜素类固醇诱导的系统应激耐受性与黄瓜韧皮部中几个防御相关基因转录本的增加有关
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0066582.s001
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    Figshare
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li, Pingfang;Shi, Kai;Chen, Zhixiang
  • 通讯作者：
    Chen, Zhixiang
High atmospheric carbon dioxide-dependent alleviation of salt stress is linked to RESPIRATORY BURST OXIDASE 1 (RBOH1)-dependent H2O2 production in tomato (Solanum lycopersicum).
高大气二氧化碳依赖性盐胁迫缓解与番茄（Solanum lycopersicum）中呼吸爆发氧化酶 1 (RBOH1) 依赖性 H2O2 产生有关
  • DOI：
    10.1093/jxb/erv435
  • 发表时间：
    2015-12
  • 期刊：
    Journal of experimental botany
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Yi C;Yao K;Cai S;Li H;Zhou J;Xia X;Shi K;Yu J;Foyer CH;Zhou Y
  • 通讯作者：
    Zhou Y
The sub/supra-optimal temperature-induced inhibition of photosynthesis and oxidative damage in cucumber leaves are alleviated by grafting onto figleaf gourd/luffa rootstocks
通过嫁接到葫芦/丝瓜砧木上，可以减轻黄瓜叶片中亚/超适宜温度引起的光合作用抑制和氧化损伤
  • DOI：
    10.1111/ppl.12200
  • 发表时间：
    2014-11-01
  • 期刊：
    PHYSIOLOGIA PLANTARUM
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Li, Hao;Wang, Feng;Zhou, Yan-Hong
  • 通讯作者：
    Zhou, Yan-Hong
Hydrogen peroxide mediates abscisic acid-induced HSP70 accumulation and heat tolerance in grafted cucumber plants
过氧化氢介导脱落酸诱导的嫁接黄瓜植株 HSP70 积累和耐热性
  • DOI：
    10.1111/pce.12360
  • 发表时间：
    2014-12-01
  • 期刊：
    PLANT CELL AND ENVIRONMENT
  • 影响因子：
    7.3
  • 作者：
    Li, Hao;Liu, Shan-Shan;Yu, Jing-Quan
  • 通讯作者：
    Yu, Jing-Quan

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其他文献

植物气孔对全球环境变化的响应及其调控防御机制
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  • 期刊：
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  • 作者：
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    龚亚明
黄瓜硝酸还原酶cDNA片段的克隆及其在缺氮胁迫下的表达
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    喻景权

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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]
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          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
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          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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