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柽柳 bHLH 转录因子响应盐胁迫的基因表达调控研究

柽柳 bHLH 转录因子响应盐胁迫的基因表达调控研究
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  • 批准号:31500535
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:林木遗传育种学(C1610) |
  • 项目负责人:及晓宇
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:中国科学院新疆生态与地理研究所
  • 资助金额:20万元
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2018年12月31日
  • 中文关键词: 柽柳;bHLH;转录;盐胁迫;基因表达调控
  • 英文关键词:Abiotic stress;Gene regulation;stress tolerance mechanism;Genetic transformation;Salt tolerance

项目摘要

中文摘要

bHLH是一类重要的转录因子,在植物生长发育及抗逆调控中起重要作用。我们从柽柳中克隆了一个bHLH基因,其在拟南芥中过表达显著提高了转基因植物的耐盐性。除结合G-box外,bHLH还特异性地结合W-box、LTRE1和LTRE15元件,且在盐胁迫下对这三种元件的结合力显著增强,而对G-box的结合则不受盐胁迫调控,提示这三个元件在逆境下bHLH对基因的调控中起作用。因此,我们拟通过ChIP-Seq比较盐胁迫和非胁迫下这些元件在bHLH调控基因的启动子中分布和出现频率,并结合ChIP定量PCR分析,阐明这些元件在bHLH调控基因表达中的功能,并进一步揭示它们控制的基因所涉及的生物过程及途径。利用免疫共沉淀技术确定与bHLH互作的蛋白,并进一步研究bHLH与这些蛋白互作后对顺式作用元件结合的影响,进而阐明bHLH调控基因表达来响应逆境胁迫的机理。

英文摘要

bHLH is a kind of important transcription factor, which play important role in growth and stress tolerance of plants. A bHLH gene had been cloned and characterized from Tamarix hispida, and was transformed into Arabidopsis plants. The transgenic Arabidopsis plants overexpressing bHLH displayed significant improved stress tolerance; meanwhile, besides binding to G-box, this bHLH is found to also bind to W-box, LTRE1 and LTRE15. Additionally, the binding affinities of bHLH to W-box, LTRE1 and LTRE15 are induced, while the binding of bHLH to G-box is not responding to salt stress. These results indicated that W-box, LTRE1 and LTRE15 play roles in stress response mediated by bHLH. Based on these studies, the distribution and occurrence of the motifs of G-box, W-box, LTRE1 and LTRE15 in the promoters of genes targeted by bHLH will be compared between under normal and salt stress conditions using ChIP-Seq analysis. These results are combined with ChIP quantitative PCR to reveal the functional roles of these motifs in the gene expression regulation of bHLH. The pathways and processes involved in these motifs will be further studied. The protein partners interacted with bHLH will be studied using Co-Immunoprecipitation, and the effects of the motif binding caused by the interaction of bHLH with other proteins are further investigated. These studies together will reveal the salt stress tolerant mechanism mediated by bHLH.

评估说明

    国家自然科学基金项目“柽柳 bHLH 转录因子响应盐胁迫的基因表达调控研究”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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