葡萄茋类物质积累与氧应激反应偶联机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31160058
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    48.0万
  • 负责人：
    张波
  • 依托单位：
    石河子大学
  • 学科分类：
    C0204.水分和营养物质的运输与代谢
  • 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

葡萄属植物处于逆境时会积累茋类植保素，这对于抵御病害和环境胁迫有着重要的作用。一般认为，处于逆境时植物细胞氧化还原态会发生改变并引发氧应激反应。但后来研究发现茋类物质积累可以在不同层次上与植物抗氧化防卫反应联系起来。近年来，我们和其它研究者陆续发现一些氧化剂能够在葡萄材料上引起氧应激反应并诱导茋类物质特异性积累，但这种氧应激反应通过怎样的机制发挥诱导作用成为急需探索的一个重要理论问题。本实验拟利用新疆地区较丰富的葡萄种质资源，通过细胞化学及分子生物学等方法对葡萄茋类物质积累与氧应激反应偶联机制进行系统研究。本项目的突破不但有助于我们深入了解茋类物质的积累机理，而且是对传统"植物抗逆调控理论"理论的重要补充和修订。

结项摘要

众所周知一些生物与非生物因子包括紫外、臭氧、重金属以及病原菌均可以刺激葡萄属植物特异积累茋类物质。这个过程中，系统抗性与氧化胁迫对立性存在的次生代谢机制尚不明确。本项目发现在一些外源助氧化剂存在下葡萄组织与细胞积累的茋类物质含量与氧化剂呈现一定的量效与时效关系。诱导茋类物质积累的同时，通过亚细胞水平定位发现内源性活性氧的积累在线粒体与叶绿体。增加氧化胁迫程度，叶片白藜芦醇含量增加的同时出现明显的损伤效应。分析氧化还原态时发现，低于800mM浓度的过氧化氢并无法诱导叶片白藜芦醇显著积累与细胞内抗氧化酶/非系统的有效应答有关。持续增加胁迫的过氧化氢浓度时，GSH/GSSG与ASA/DHA下降与白藜芦醇的积累伴随。这一现象后续通过Halliwell-Asada各种酶的调节剂得到进一步证实。苯丙素与茋类物质合成途径被过氧化氢等助氧化剂特异性上调。通过生化方式阻断茋类物质生物合成途径会导致葡萄组织出现各种氧化胁迫指标。通过生化与转录组学等方法，我们发现茋类物质的存在与细胞内Halliwell-Asada途径氧化还原态的失衡密切相关。这些发现不但为植物抗病诱导剂的研发有一定的推动作用，也可以辅助新药的筛选研究。

项目成果

期刊论文数量（18）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
葡萄芪类物质的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    广州化工
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨晓燕;颜欢;陈韩英;郑秋生
  • 通讯作者：
    郑秋生
葡萄叶片茋类物质积累对UV-C氧化胁迫的响应作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    新疆农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张 波;黄方爱;杨晓燕;李荣飞
  • 通讯作者：
    李荣飞
3种非生物诱导剂对红地球葡萄离体叶片中主要茋类物质的诱导作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    农垦医学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨晓燕;颜欢;陈韩英;郑秋生
  • 通讯作者：
    郑秋生
葡萄叶片中提取总 RNA的三种方法比较研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    北方园艺
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张波;黄方爱;颜欢;李月荣
  • 通讯作者：
    李月荣
HPLC法测定离体葡萄叶中茋化物的含量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    湖北农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘景磊;李荣飞;王晓琴;陈韩英
  • 通讯作者：
    陈韩英

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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

        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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