马尾松苗期应答低磷胁迫的分子机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31660185
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    范付华
  • 依托单位：
    贵州大学
  • 学科分类：
    C1605.树木生物学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Pinus massoniana is the most important conifer in China, however, the phosphorous deficiency severely prohibited the growth of this tree. Previously, we had obtained some elite genotypes which showed significantly higher tolerance to low-phosphorous. To unravel the molecular mechanism of the tolerance to this stress, the present program will focus on distinguishing the differentially expressed genes and proteins under low-phosphorous stress using the strategy of next-generation sequencing technology and 2-D technoledge. Consequently, the chief candidate genes closely related to low-phosphorous stress of P. massoniana will be dug up, and the full length of low-phosphorous-related genes may be cloned and processed functional verification. Therefore, the ongoing project may elucidate the molecular mechanism underlying the elevated tolerance to low-phosphorous stress in low-phosphorous resistance germplasm, the molecular information and cloned genes can also provide a substantial platform for the genetic breeding for low-phosphorous tolerance in this tree.
马尾松是我国最主要优质针叶用材树种。本项目拟采用前期发掘的速生、耐低磷胁迫的马尾松种质为研究对象，通过转录组文库的高通量测序技术，获得低磷胁迫下差异表达的EST（Expressed Sequence Tag），根据生物信息学分析，筛选可能的耐低磷相关基因；另通过二维凝胶电泳和质谱技术，发掘低磷胁迫下的差异蛋白，探究耐低磷相关基因功能；通过相关基因的时空表达分析，建立耐低磷基因的表达谱；克隆耐低磷重要相关基因的全长序列，通过基因的超量及沉默（RNAi）表达，进一步验证其功能；结合低磷胁迫下其生理生化、转录组、蛋白组等研究结果，阐明马尾松苗期应答低磷胁迫的分子机理。项目开展，能为深刻认识马尾松耐低磷胁迫的机理提供信息，具有重要理论意义；耐低磷相关基因克隆，还为新的马尾松耐低磷资源的筛选及通过遗传工程创造耐低磷新种质奠定基础，具有一定实际意义。

结项摘要

马尾松是原产于我国南方地区的针叶树种，因其被广泛的用于木材、纸浆和树脂生产，已经成为我国最重要的经济树种之一。马尾松种植区土壤有效磷缺乏，严重制约了马尾松生长及经济产量。因此，探明马尾松耐低磷的分子调控机制，寻找低磷胁迫响应的关键基因，对筛选和培育磷高效吸收、利用的马尾松新种质，具有重要意义。本项目以前期筛选鉴定的耐低磷马尾松种质为材料，首先利用开发的马尾松IRAP标记筛选出遗传背景相对一致的幼苗，通过转录组文库的高通量测序获得低磷胁迫与正常供磷下马尾松的差异表达unigenes，根据其功能筛选到可能的耐低磷相关unigenes，建立了马尾松应答低磷胁迫相关基因的表达谱；另通过二维凝胶电泳和质谱技术发掘低磷胁迫下的差异表达蛋白，对差异蛋白点进行鉴定和功能分类；根据转录组和蛋白组结果，获得了显著差异表达的WRKY及MYB转录因子Unigene，并对其在重度低磷胁迫下时空差异表达进行分析；利用荧光定量PCR对低磷胁迫响应WRKY转录因子进行筛选，采用RACE方法克隆了应答低磷胁迫的WRKY转录因子（PmWRKY164）全长序列，构建了表达载体并进行遗传转化。以上结果为深入理解马尾松对磷吸收和利用的机理提供新信息，具有重要的理论价值；耐低磷相关基因的挖掘和克隆，还将为马尾松耐低磷新种质的筛选，以及通过遗传工程创造耐低磷新种质奠定基础，具有一定的实际意义。

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）
Transcriptome-wide identification and expression profiling of Pinus massoniana MYB transcription factors responding to phosphorus deficiency
马尾松 MYB 转录因子响应缺磷的全转录组鉴定和表达谱
  • DOI：
    10.1007/s11676-019-00911-2
  • 发表时间：
    2020-06-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF FORESTRY RESEARCH
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Fan, Fuhua;Wang, Qingzhu;Ding, Guijie
  • 通讯作者：
    Ding, Guijie
马尾松苗期转录组bHLH基因家族成员鉴定及表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    农业生物技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    尚先文;范付华;周紫晶;覃慧娟;王聪慧;丁贵杰;谭健晖
  • 通讯作者：
    谭健晖
马尾松PmWRKY164基因的克隆及耐低磷功能分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    农业生物技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王庆竹;尚先文;汤纬玮;李慧平;文晓鹏;范付华
  • 通讯作者：
    范付华
Transcriptome-Wide Identification and Expression Profiles of Masson Pine WRKY Transcription Factors in Response to Low Phosphorus Stress
马尾松WRKY转录因子响应低磷胁迫的全转录组鉴定和表达谱
  • DOI：
    10.1007/s11105-020-01222-1
  • 发表时间：
    2020-06-11
  • 期刊：
    PLANT MOLECULAR BIOLOGY REPORTER
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Fan, Fuhua;Wang, Qingzhu;Wen, Xiaopeng
  • 通讯作者：
    Wen, Xiaopeng

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其他文献

火龙果Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    园艺学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    范付华;乔光;郑思成;文晓鹏
  • 通讯作者：
    文晓鹏
火龙果Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶序列的克隆及分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    果树学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘小翠;杨鵾;范付华;文晓鹏
  • 通讯作者：
    文晓鹏

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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