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气孔发育及其调控玉米逆境适应的分子机制

气孔发育及其调控玉米逆境适应的分子机制
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  • 批准号:31430061
  • 批准年度: 2014年
  • 学科分类:作物生长发育生理(C130201) |
  • 项目负责人:宋纯鹏
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:河南大学
  • 资助金额:327万元
  • 项目类别:重点项目
  • 研究期限:2015年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 气孔;发育;玉米;逆境;适应
  • 英文关键词:Maize;Stomata;development;drought;senescence

项目摘要

中文摘要

气孔是植物与外界环境交换的重要渠道,在感知和适应外界环境变化具有重要作用。气孔作为信号转导和发育研究的良好模式系统一直是人们研究热点,但是单子叶植物气孔发育和环境信号之间的关系知之甚少。我们利用远红外热成像系统筛选得到一些与气孔反应有关的玉米突变体,其中一株突变体owl1显示气孔保卫细胞和副卫细胞发育异常,萌发后到三叶期黄化,衰老死亡。本研究利用owl1玉米突变体并结合功能基因组学技术,分析OWL1功能在转录和转录后调控的时空变化模式,以鉴定与气孔发育相关的特异基因,研究气孔发育与衰老起始和环境胁迫的关系。上述研究不仅可以回答OWL1可能是气孔应答逆境胁迫的早期感应子,而且也可揭示细胞命运、极性和细胞间信息传递调节机制。弄清环境因子与气孔发育之间的信号感受,不仅有利于逆境适应这一重要科学问题,而且对提高作物产量,保持生态及全球气候变换过程的安全,都具有非常重要的意义。

英文摘要

The leaf stomata is a pivotal gate controlling the exchange of CO2 and water vapor, and it plays an important role in the perception and adaptation to the changes in the external environment. Although it has always been the hot topic on the signal transduction and development of guard cells, little is known on the relationship between stomatal development and stress adaption in Gramineae. We have already identified several maize mutants related to stomatal development by using infrared thermal imaging system. One of mutants showed overly-low water loss (owl1) and abnormal stomatal development, no normal accessory cells, and leaf yellowing at a 3-leaf stage, finally senescence and death. Here using owl1 mutant and combining with functional genomic technology, we will identify how OWL1 function is transcriptionally or post-transcriptionally modulated in a spatiotemporal patterns to provide insight into the relationship between specific genes associated with stomatal development, environmental changes, and senescence initial. And also it will be very helpful for answering how OWL1 sense environmental variations and regulate the cell fate, cell polarity and intercellular communications. Understanding the signal perception between environmental factor and stomatal development, it is very important not only for elucidating the mechanism of stress adaptation, but for improving crop yields, and maintaining safety of ecosystem and global climate change.

评估说明

    国家自然科学基金项目“气孔发育及其调控玉米逆境适应的分子机制”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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