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植物逆境激素特异转运体的分子基础及相关调控途径研究

植物逆境激素特异转运体的分子基础及相关调控途径研究
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  • 批准号:90917010
  • 批准年度: 2009年
  • 学科分类:植物激素与生长调节物质(C020407) |
  • 项目负责人:李乐攻
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:首都师范大学
  • 资助金额:50万元
  • 项目类别:重大研究计划
  • 研究期限:2010年01月01日 至 2012年12月31日
  • 中文关键词: 植物;逆境;激素;特异;转运体
  • 英文关键词:Arabidopsis;Transporter;Abscisic acid;Stress hormone;

项目摘要

中文摘要

逆境激素对植物的生存是至关重要,既是生长发育的调节物,也是防御反应的信号分子。植物逆境激素如何被转运一直受到人们的关注,何种转运体分子介导运输逆境激素,迄今为止,仍不清楚,其转运调控途径更是一片空白。本实验室在研究植物次生代谢产物转运体的基础上,偶而发现了转运弱酸类激素的新迹象,本项目在此基础上力求鉴定出弱酸类激素:ABA、SA的特异转运体分子,进一步分离互作修饰分子、探索重组转运调节途径。成功地鉴定和解析这类逆境激素的转运体及调节途径,将加深了解激素感应逆境刺激和调节生长发育的分子机制,同时,也为次生代谢产物的转运和调控研究提供可以借鉴的模式,具有重要的科学意义和潜在的应用价值。

结题摘要

逆境激素对植物的生存是至关重要,既是生长发育的调节物,也是防御反应的信号分子。植物逆境激素如何被转运一直受到人们的关注,何种转运体分子介导运输逆境激素,迄今为止,仍不很清楚。 本课题系统研究了拟南芥DTX(AtDTX)转运体家族,克隆了这一家族的所有56个成员,验证了其中11个成员的功能,发现了AtDTX转运阴离子的新功能,尝试分离了部分AtDTX转运体的调节互作因子,初步建立了部分AtDTX转运体的阴离子感应和调节途径,有两篇论文正在整理准备发表,申请了一项国家发明专利,获得AtDTXs相关26个基因的植物纯合突变体,通过筛选不同逆境条件下突变体的反应,鉴定到一个对植物激素ABA敏感的突变株atdtx50,并对这一基因进行了较为深入的研究,圆满完成了本课题的既定任务,现将工作总结如下:?? 鉴定AtDTX家族T-DNA插入,获得了atdtx50纯合突变体,在正常生长条件下比野生型生长缓慢,叶片发黄,植株矮小,果荚提前开裂等,幼苗atdtx50对ABA和UV敏感,同时表现出超强的抗干旱特性;AtDTX50基因的转录水平在正常条件下表达相对较少,当受到紫外或者其它逆境胁迫时,表达明显增加,集中在微管组织和保卫细胞。AtDTX50-GFP融合蛋白的亚细胞定位被ABA诱导,定位在细胞质膜上。atdtx50气孔导度和水分蒸腾速率降低,叶片中积累高含量的ABA,在不同细胞系统中利用酶联免疫和3H标记ABA检测AtDTX50转运ABA发现,表达了AtDTX50的KAM3菌株, 释放ABA的能力更强,atdtx50原生质体能够积累更多的3H-ABA,外运能力明显低于野生型,在非洲爪蟾卵母细胞中也获得了类似的结果,表明AtDTX50是一个ABA快速外向转运体。更重要的是,本课题不仅系统研究了AtDTX50的功能,对相关的同源基因也进行了较为深入的分析,已基本确认了这一家族为一个全新的阴离子通道家族,每个成员的转运底物存在普遍性而各有特异性,获得了参与CO2信号途径调控的分子及相关的调控分子;发现了可以转运不同阴离子的AtDTXs,其突变体表型与细胞的膨压和籽粒的营养积累等有关,随着对这一领域的深入研究,会揭示越来越多与阴离子运输有关的基础生理过程。

评估说明

    国家自然科学基金项目“植物逆境激素特异转运体的分子基础及相关调控途径研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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