SpoMBF1蛋白磷酸化介导的菠菜高温胁迫应答分子途径解析

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31902012
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 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:
    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

Spinach (Spinacia oleracea L.) is one of the main green leaves vegetables cultivated in China. High temperature stress seriously affects the growth and development of spinach, resulting in a significant decline in yield and quality. It is important to study the molecular mechanism of high temperature response in spinach for finding molecular markers of high temperature response and applying them to spinach breeding and production. Transcription activation cofactor multiprotein bridging factor 1 (MBF1) is a key factor in response to heat stress. It activates downstream gene transcription by bridging DNA binding transcription factor and TATA-box binding protein. In this project, SpoMBF1 was identified to be phosphorylates under the induction of high temperature. On the one hand, interaction factors in upstream regulation of MBF1 were explored through yeast cDNA library screening, IP-LC/MS and co-expression analysis. On the other hand, heat-resistant target genes in downstream of MBF1 was searched through Chip-seq analysis. In the end, a molecular pathway for MBF1 to participate in regulation of spinach Heat-tolerance was identified, which provided a basis for breeding new heat-resistant varieties.
菠菜(Spinacia oleracea L.)是我国重要的绿叶蔬菜之一。高温胁迫严重影响菠菜生长发育。开展菠菜高温应答分子机理研究,对于发现高温应答分子标记,并将其应用于菠菜育种与生产实践具有重要意义。转录激活辅因子Multiprotein bridging factor 1 (MBF1)是高温胁迫应答关键核心因子,通过桥接DNA结合转录因子和TATA-box结合蛋白激活下游基因的转录。本项目利用“靶向定量磷酸化蛋白质组学”,鉴定到菠菜SpoMBF1在高温诱导下受到磷酸化调控。并以此为切入点,一方面通过结合酵母cDNA文库筛选、IP-LC/MS和共表达分析探索SpoMBF1上游的互作蛋白激酶,另一方面通过Chip-seq分析搜索SpoMBF1下游调控的耐热靶点基因,解析出一条SpoMBF1参与调控菠菜耐热性的分子途径,对于植物高温应答机理的研究和优质耐热菠菜品种的培育都有重要指导意义。

结项摘要

全球气温逐年升高成为农业发展的巨大威胁。菠菜(Spinacia oleracea L.)是一种耐寒不耐热的绿叶蔬菜,热胁迫严重影响菠菜生长、产量和品质。然而,菠菜响应热胁迫的分子机制鲜有报道。MBF1是一类进化高度保守的转录共激活因子,可将通用转录因子TBP与多种转录因子桥接,从而激活基因转录。MBF1可以提高植物对多种非生物胁迫的耐受性。其中,MBF1c是植物耐热性的关键调节因子,但SoMBF1是否参与菠菜耐热调控未见报道。探究菠菜不同耐热材料SoMBF1的高温应答功能,对揭示菠菜热胁迫响应的分子机制十分重要。本研究通过生物信息学、分子遗传学技术初步分析了SoMBF1s对热胁迫的响应。利用SoMBF1s转基因材料的筛选及表型分析,探究了SoMBF1s对拟南芥耐热性的影响;通过酵母单杂交及cDNA文库筛选等技术初步确定了SoMBF1c的转录调控方式及互作蛋白,初步解析了SoMBF1s基因参与菠菜高温胁迫调控的分子机制。上述研究结果为深入认识菠菜SoMBF1c的热应答功能、开展分子设计育种提供了重要信息。

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(0)
Efficient Editing of SoCSLD2 by CRISPR/Cas9 Affects Morphogenesis of Root Hair in Spinach
CRISPR/Cas9 高效编辑 SoCSLD2 影响菠菜根毛的形态发生
  • DOI:
    10.3390/horticulturae8080735
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
    horticulturae
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Yingping Cao;Yue Xu;Yue Zhang;Heng Zhang;Zhi Qin;Chen Bai;Hailing Zhang;Dongmei Ma;Quanhua Wang;Chunxiang Fu;Meihong Sun;Shaojun Dai
  • 通讯作者:
    Shaojun Dai
MBF1调控植物热应答与生长发育分子机制研究进展
  • DOI:
    10.11983/cbb21220
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    植物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    秦怡;刘艳爽;仇柳柳;周敏;杜小杉;戴绍军;孙美红
  • 通讯作者:
    孙美红
Genome-wide identification and expression analysis reveals spinach brassinosteroid-signaling kinase (BSK) gene family functions in temperature stress response.
全基因组鉴定和表达分析揭示菠菜油菜素类固醇信号激酶(BSK)基因家族在温度应激反应中的功能
  • DOI:
    10.1186/s12864-022-08684-5
  • 发表时间:
    2022-06-20
  • 期刊:
    BMC genomics
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
  • 通讯作者:
Pto Interaction Proteins: Critical Regulators in Plant Development and Stress Response.
Pto 相互作用蛋白:植物发育和应激反应的关键调节因子
  • DOI:
    10.3389/fpls.2022.774229
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Sun M;Qiu L;Liu Y;Zhang H;Zhang Y;Qin Y;Mao Y;Zhou M;Du X;Qin Z;Dai S
  • 通讯作者:
    Dai S

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其他文献

超长链多不饱和脂肪酸在棉花中的异源合成
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙美红;李燕娥;李新征;亓宝秀
  • 通讯作者:
    亓宝秀

其他文献

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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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