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拟南芥LWT1基因调节低温胁迫响应的分子机理研究

拟南芥LWT1基因调节低温胁迫响应的分子机理研究
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  • 批准号:30570145
  • 批准年度: 2005年
  • 学科分类:植物与环境互作(C020406) |
  • 项目负责人:曹树青
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:合肥工业大学
  • 资助金额:26万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2006年01月01日 至 2008年12月31日
  • 中文关键词: 拟南芥;LWT1;低温;胁迫
  • 英文关键词:;;reverse genetics;arabidopsis

项目摘要

中文摘要

借助低温响应的基因表达谱分析,我们发现位于拟南芥2号染色体上一个功能未知的基因(命名为LWT1)被低温诱导表达。为阐明LWT1基因的功能,我们从拟南芥种质资源中心获得了一个T-DNA插入的突变体lwt1-1,分子鉴定和遗传分析表明该突变位点为隐性单基因突变。抗逆分析显示突变体lwt1-1对低温胁迫敏感性显著增加(见立项依据中图1A),且LWT1基因被低温特异诱导表达(图1B),表明其可能涉及冷响应途径的调节。本项目拟进一步证实LWT1基因涉及冷响应途径的调节并阐明其作用机理。该研究不仅对于揭示植物抗冷机理具有重要的理论意义,而且为作物抗冷遗传改良提供新的基因资源。本项目研究可望获得自主知识产权的新基因。

结题摘要

借助已有的低温响应的基因表达谱分析,发现了一个功能未知的基因LWT1被低温诱导。LWT1在拟南芥所有的组织器官包括根、茎、叶、花和果实中均进行表达,但在茎中表达较低。RT-PCR和GUS分析证实LWT1基因的表达确实受低温诱导,表明LWT1基因可能在冷胁迫响应途径中起重要作用。为进一步阐明其功能,我们鉴定了一个LWT1被T-DNA插入的功能缺失的拟南芥突变体lwt1-1。在正常生长条件下野生型(WT)和lwt1-1生长发育没有明显差异。然而,lwt1-1对低温胁迫高度敏感,而LWT1过表达植株对低温胁迫则表现耐受。与WT相比, 在低温胁迫下lwt1-1中CBF1和CBF3及其下游靶基因RD29A, KIN1, KIN2, COR15A 和COR47的表达水平明显降低,表明LWT1调节低温胁迫响应可能通过CBF依赖途径进行的。此外,还测定了WT和lwt1-1体内可溶性糖和脯氨酸含量的变化,发现两者之间没有显著差异。这些结果表明,LWT1调节低温胁迫响应至少通过CBF途径进行。已发表基金标注论文8篇(其中SCI 论文7篇),申请基因专利1项,培养研究生7人,待发表SCI论文3-5篇。

评估说明

    国家自然科学基金项目“拟南芥LWT1基因调节低温胁迫响应的分子机理研究”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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