水稻品种间氧化胁迫耐受性差异的分子机理解析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31771360
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Oxidative stress is one of the common secondary stresses of various environmental stresses which can dramatically reduce crop yield. It is expected to increase the wide adaptability of crops by improving their oxidative stress tolerance. However, the molecular mechanisms underlying difference in oxidative stress tolerance among rice varieties remain elusive. In our previous study, using the advanced backcross segregation population, we successfully cloned a critical gene RT1 which determines the difference in oxidative stress tolerance among rice varieties. Based on the comprehensive analysis of genetic complementation lines, loss-of-function mutant, overexpression transgenic lines, and near isogenic line, we confirmed that RT1 can effectively improves the oxidative stress tolerance and tolerance to several other stresses in rice. On these basis, we intend to further investigate the molecular mechanisms underlying RT1-mediated antioxidant response in this project, including: to elucidate the mechanism in which RT1 responses to upstream oxidative stress signaling, to dissect the biological function of RT1-interacting protein RIP1, to illustrate the anti-oxidative transcriptional regulation network downstream of RT1, to analysis the regulation of RT1 on different stress signal pathways, and to assess the potential application of RT1 in rice production.
氧化胁迫是不同逆境胁迫导致作物大规模减产的共同次生胁迫之一,改善作物氧化胁迫耐受性有望提高作物的广泛适应性。然而,迄今有关水稻品种间氧化胁迫耐受性差异关键调控基因的鉴定还没有相关报道。在前期研究中,我们利用高世代回交群体克隆到调控水稻品种间氧化胁迫耐受性差异的关键基因RT1。基于遗传互补株系、功能丧失突变体、过表达转基因株系、以及近等基因系的综合分析,我们证实RT1能有效的改善水稻的氧化胁迫耐受性及多个逆境胁迫的耐受性。本项目在此基础上,拟进一步深入分析RT1调控水稻氧化胁迫耐受性的分子机制,包括阐明RT1对上游氧化胁迫信号的响应机制,解析RT1互作蛋白RIP1的生物学功能,明确RT1下游抗氧化胁迫的转录调控网络,分析RT1对不同胁迫信号途径的调控,及评估RT1在水稻生产上的应用潜力。

结项摘要

水稻品种对氧化胁迫的耐受性存在显著差异,调控水稻品种间氧化胁迫耐受性差异的主效基因的鉴定有望应用于水稻胁迫耐受性的改良,从而提高水稻品种对不同环境的广泛适应性。本研究前期鉴定到一个调控品种间氧化胁迫耐受性差异的主效QTL位点ROS Tolerance 1 (RT1)。为了进一步研究RT1介导的氧化胁迫耐受性的分子机制,本项目中我们利用酵母双杂交系统鉴定到了RT1的互作蛋白RIP1,并通过荧光素酶互补成像和免疫共沉淀等实验证实了RT1和RIP1存在相互作用。与RT1类似,RIP1能够在转录水平上响应外界的氧化胁迫刺激,并提高水稻对氧化胁迫的耐受性。此外,基于转录组数据分析我们鉴定到RT1-RIP1下游靶基因RRG1,并通过酵母单杂交、瞬时转录激活、以及基于染色质免疫沉淀(ChIP)的实时定量PCR等实验证实RT1能够直接结合在RRG1的启动子区,从而调控后者的表达。而且RIP1增强了RT1对下游靶基因的激活能力。遗传分析证实过表达RRG1能够明显提高水稻对氧化胁迫的耐受性。此外,RT1在品种间存在基因型分化,我们通过瞬时转录激活实验证实RT1的不同基因型对下游基因的激活功能存在差异,其中粳稻型RT1 激活下游靶基因的活性显著高于aus型的RT1。由此,本研究揭示了不同水稻品种间氧化胁迫耐受性差异的一种分子机制,同时近等基因系的表型分析进一步证实粳稻型RT1能有效提高水稻品种对不同胁迫的耐受性,表明这一位点有望应用于水稻品种广泛适应性的改良。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Strigolactone Signaling: Repressor Proteins Are Transcription Factors.
独脚金内酯信号传导:阻遏蛋白是转录因子。
  • DOI:
    10.1016/j.tplants.2020.07.002
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Trends in Plant Science
  • 影响因子:
    20.5
  • 作者:
    Tang Jiuyou;Chu Chengcai
  • 通讯作者:
    Chu Chengcai
Mutation of a nucleotide-binding leucine-rich repeat immune receptor-type protein disrupts immunity to bacterial blight.
富含亮氨酸的核苷酸结合重复免疫受体型蛋白的突变会破坏对白叶枯病的免疫力。
  • DOI:
    10.1104/pp.19.00686
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Plant Physiology
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Tang Jiuyou;Wang Yi Qin;Yin Wenchao;Dong Guojun;Sun Kai;Teng Zhengfeng;Wu Xujiang;Wang Shimei;Qian Yangwen;Pan Xuebiao;Qian Qian;Chu Chengcai
  • 通讯作者:
    Chu Chengcai
Synergistic interplay of ABA and BR signal in regulating plant growth and adaptation.
ABA 和 BR 信号在调节植物生长和适应中的协同相互作用。
  • DOI:
    10.1038/s43587-021-00098-4
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
    Nat Plants
  • 影响因子:
    18
  • 作者:
    Aman Y;Schmauck-Medina T;Hansen M;Morimoto RI;Simon AK;Bjedov I;Palikaras K;Simonsen A;Johansen T;Tavernarakis N;Rubinsztein DC;Partridge L;Kroemer G;Labbadia J;Fang EF
  • 通讯作者:
    Fang EF

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

唐九友的其他基金

NS1调控水稻叶片衰老自然变异的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NB-LRR类R基因Wed调控水稻抗病及叶片衰老分子机制分析
  • 批准号:
    31571248
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水稻抗病蛋白NLS1关键调控分子的鉴定和功能分析
  • 批准号:
    31201182
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码