NO3-胁迫下菠菜血红蛋白(SoHb)的功能及作用机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31101557
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    徐慧妮
  • 依托单位：
    昆明理工大学
  • 学科分类：
    C1506.蔬菜与瓜果生长发育
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

NO3-积累造成的次生盐渍化是设施蔬菜生产的主要障碍因子，根据前期 NO3-胁迫下菠菜抑制消减杂交文库的结果推测菠菜血红蛋白(SoHb)在NO3-胁迫应答中可能发挥重要作用，其作用机理可能与菠菜体内NO代谢的水平有关。在此基础上，本项目以菠菜为材料，研究NO3-胁迫下抗性不同的菠菜中SoHb的表达与NO含量、硝酸还原酶(NR)的关系，并通过外源施加NO供体、NO清除剂、NR抑制剂探讨SoHb在NO3-胁迫下可能的功能及作用机理；明确SoHb蛋白在体外和体内与NO能否直接作用；利用SoHb过表达和RNAi抑制表达的转基因拟南芥植株进一步验证SoHb的功能及作用机理，寻找可能的下游调控基因，阐明SoHb调控菠菜适应NO3-胁迫的机理，为改良根际环境，减轻土壤次生盐渍化危害奠定理论基础，同时为蔬菜抗逆遗传改良提供理论依据。

结项摘要

本项目以菠菜抗性品种（‘超级菠菜’）和盐敏感品种（‘大叶菠菜’）为材料，通过外源施加NO供体、NO清除剂、硝酸还原酶（NR）活性抑制剂，研究了硝酸盐胁迫下SoHb的表达特性与NO含量、NR的关系，并利用SoHb过表达转基因拟南芥验证了SoHb的作用机理。主要结果如下：（1）抗性不同的菠菜品种中，SoHb对硝酸盐胁迫的应答不同，并且与NO代谢有关。（2）构建SoHb过表达载体pK2GW7-35S-SoHb，并转化拟南芥，获得了SoHb的过表达植株。与WT相比，过表达转基因株系根中NO含量降低，植株开花提前。硝酸盐胁迫后发现，过表达拟南芥植株长势差，其Fv/Fm，SOD，CAT和APX活性低于WT, MDA含量高于WT。P5CS1、CAT1、MnSODmi、RD29A、RD29B、RD22、COR47等胁迫应答基因的表达均发生变化，表明过表达SoHb降低了植株的硝酸盐胁迫抗性。（3）构建原核表达载体PET32a-SoHb，经Ni2+ NTA亲和柱纯化，获得纯化的融合蛋白。与空载体相比，重组菌对硝化胁迫的抗性增加。以纯化的融合蛋白为抗原免疫昆明小鼠，制备了多克隆抗体。（4）过量的SNP抑制了WT和SoHb过表达植株的生长，但与WT相比，转基因植株的鲜重和根长高于WT，表明SoHb过量表达提高了植株的硝化胁迫抗性。本课题的实验结果表明SoHb可能通过清除NO来参与硝酸盐胁迫。

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）
Molecular cloning and characterisation of a germin-like protein genebr / in spinach (SoGLP)br /
菠菜中胚芽蛋白样蛋白基因的分子克隆和表征（SoGLP）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Horticultural Science & Biotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    X.G. Bai;J.Long;S.Li;K.Z.Li;H.N.Xu
  • 通讯作者：
    H.N.Xu
spanMolecular cloning and characterization of/spanbr / spanpathogenesis-related protein family 10 gene from/spanbr / spanspinach (SoPR10)/span
菠菜发病机制相关蛋白家族 10 基因 (SoPR10) 的分子克隆和表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xuegui Bai;Juan Long;Xiaozhao He;Shun Li;Huini Xu
  • 通讯作者：
    Huini Xu
菠菜14-3-3蛋白基因的克隆及硝酸盐胁迫下的表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    西北植物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    崔道雷;王琳;陈丽梅;李昆志
  • 通讯作者：
    李昆志
植物甾醇在植物逆境胁迫中的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    生命科学研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何小钊;徐慧妮;龙娟;陈丽梅;李昆志
  • 通讯作者：
    李昆志
硝酸盐胁迫对不同抗性菠菜抗氧化物酶活性和甾醇含量的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    生命科学研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    龙娟;何小钊;李昆志;徐慧妮
  • 通讯作者：
    徐慧妮

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    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    景举伟;李顺;赵艳;白学贵;陈宣钦;李昆志;徐慧妮
  • 通讯作者：
    徐慧妮

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S-亚硝基化介导SlMYB86调控番茄硝酸盐胁迫抗性的分子机制
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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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