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H2O2和NO介导ABA调控干旱锻炼诱导的小麦气孔运动及其生理机制

H2O2和NO介导ABA调控干旱锻炼诱导的小麦气孔运动及其生理机制
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  • 批准号:31771693
  • 批准年度: 2017年
  • 学科分类:作物生长发育生理(C130201) |
  • 项目负责人:王笑
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:南京农业大学
  • 资助金额:59万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2018年01月01日 至 2021年12月31日
  • 中文关键词: H2O2;ABA;气孔;运动;生理
  • 英文关键词:Wheat;Drought stress;Drought Priming;Physiological mechanisms;Abscisic acid

项目摘要

中文摘要

生育中后期干旱胁迫导致小麦严重减产,生育前期适度的干旱锻炼可显著提高小麦对生育中后期严重干旱逆境的耐性。脱落酸(ABA)调控了干旱锻炼诱导的气孔运动,通过平衡蒸腾失水和光合气体交换,增强小麦对灌浆期干旱胁迫的耐性,但其具体的调控机制尚未明确。本项目拟通过气孔形态无损监测、荧光探针标记及酶学分析等手段,明确关键信号物质过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)在介导ABA调控干旱锻炼诱导气孔运动过程中的作用;并采用转录组学,蛋白质组学和生物信息学等手段综合系统分析H2O2和NO介导ABA调控干旱锻炼诱导气孔运动的信号调控网络,并综合生理生化结果,揭示在干旱锻炼诱导小麦对灌浆期干旱耐性形成过程中,H2O2和NO在介导ABA调控气孔运动中的生理机制。研究结果可为进一步阐明ABA在调控干旱锻炼诱导小麦耐旱性形成中的作用机制提供依据,并为通过干旱锻炼主动提高小麦抗逆性的调控技术研究提供理论与技术支持。

英文摘要

Drought stress is the largest constraint to wheat production, especially occurring during critical stages of wheat growth. Water-deficit priming is confirmed can improve tolerance to a later occurred severe drought stress. Both water deficit priming and abscisic acid (ABA) induce stomata behavior to balance transpiration and photosynthesis, thereafter to enhance plant tolerance to drought stress occurring during grain filling. However, the mechanisms of ABA in mediating signaling in stomatal movement by drought priming are largely unknown. In this proposal, the in situ detecting of stomata, fluorescent probe labeling techniques will be applied to analyze the role and mechanisms of hydrogen peroxide (H2O2) and nitric oxide (NO), which are critical signals in the pathway of ABA mediating stomatal behavior. Furthermore, transcriptome and proteome profiling will be employed to explore the downstream networks in H2O2- or/and NO-mediated ABA-induced stomatal movement during drought priming and drought stress. The mechanisms of ABA induced stomatal movement during drought priming induced drought tolerance are to be revealed. The results can help further unfold the role of ABA in the induced drought tolerance due to water deficit priming, and the underlying mechanisms.

评估说明

    国家自然科学基金项目“H2O2和NO介导ABA调控干旱锻炼诱导的小麦气孔运动及其生理机制”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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