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茎尖脱毒过程中黄瓜花叶病毒和寄主植物互作的分子机制

茎尖脱毒过程中黄瓜花叶病毒和寄主植物互作的分子机制
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  • 批准号:31571978
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:植物病毒病害(C140104) |
  • 项目负责人:王献兵
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:中国农业大学
  • 资助金额:65万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 茎尖脱毒;黄瓜花叶病毒;寄主;植物
  • 英文关键词:single-stranded RNA virus;RNA silencing;siRNA;host and virus interaction;plant immunity

项目摘要

中文摘要

植物茎尖脱毒是一个经典的生物学现象,指植物茎尖分生组织能够有效抵抗植物病毒的侵染,已经应用于生产植物脱毒苗,但其中的分子机理尚不清楚。黄瓜花叶病毒(CMV)能侵染1200多种植物,在世界范围引起了严重危害。因此,我们用CMV和植物寄主为材料来研究茎尖脱毒的分子机制。前期初步结果表明CMV接种7天后能够瞬时侵染植物顶端分生组织,而14天后从顶端消失;而外壳蛋白 (CP) 的核仁信号突变体CMV-NM1能够持续侵染顶端分生组织,并造成植物矮化,顶端优势丧失等现象,说明CMV CP参与了病毒侵入顶端分生组织的调控过程。本申请课题拟利用原位杂交技术分析CMV和突变体系统侵染植物组织差异;检测侵染前后激素和转录组变化,分析顶端发育相关基因受病毒侵染的表达调控;通过酵母双杂交、缺失突变和超表达植株接种实验等筛选鉴定茎尖脱毒相关的寄主因子,为理解茎尖脱毒过程中CMV和寄主植物互作机制提供新的科学依据。

英文摘要

The process that virus exclusion from shoot apexes of infected host plants is a classical biological phenomenon, and has been applied to producing virus-free seedlings. Nonetheless, the molecular mechanisms behind this process are largely unknown. Cucumber mosaic virus has a broaden host range of 1200 plants, and causes serious diseases world-widely. Therefore, we employ CMV and its host plants as materials to study the mechanisms of virus exclusion from shoot apexes. Our preliminary data has shown that wild-type CMV could invade the apical meristems of infected plants at 7 days post inoculation (dpi), and disappeared from shoot apexes after 14 dpi. Unexpectedly, the virus mutant of nucleolus signal of CMV CP region could continuously invade the meristem, thereby leading to stunting and deficient apical dominance. These results suggest that CMV CP regulate the viral invasion of apical meristems. Here, this proposal is consisted of three aims that (i) analyze the difference of tissues infection by wild-type CMV and mutant, (ii) detect the changes of plant hormones and transcriptomes upon virus challenge to explore plant genes involved in apical development and virus infection, (iii) screen and identify the functional genes responsible for the virus exclusion from shoot apexes by yeast two-hybrid systems and virus infection assay on lost function mutants and over-expressed plants. These results will provide new evidences in understanding the interaction of CMV and host plants during the virus exclusion of shoot apexes.

评估说明

    国家自然科学基金项目“茎尖脱毒过程中黄瓜花叶病毒和寄主植物互作的分子机制”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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