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油菜素甾醇与脱落酸信号转导途径互作的遗传和分子机制研究
  • 项目名称:油菜素甾醇与脱落酸信号转导途径互作的遗传和分子机制研究
  • 项目类别:国家杰出青年科学基金
  • 批准号:30925020
  • 申请代码:C060101
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:王学路
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:复旦大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

申请者长期从事植物激素信号转导及植物生长发育的研究。在美工作期间,发现了油菜素甾醇信号转导途径的新组分BKI1并揭示了其功能;提出了油菜素甾醇受体激酶BRI1激活的过程和理论。在美学习期间,发现了调节玉米胚乳中赖氨酸含量的多个遗传位点并揭示了其中两个的生化和分子机制。在国际重要学术期刊,如Science、Developmental Cell、PNAS和Genes and Development等发表多篇论文,总IF约125,他引147次(其中以第一作者或唯一通讯联系人发表论文8篇,总IF约90)。回国后两年多,独立从事的研究取得重要进展,证明了脱落酸可以直接调节油菜素甾醇的信号输出,结果发表在PNAS(为唯一通讯联系人)。申请者将在植物激素信号途径互作网络,尤其是油菜素甾醇和脱落酸互作的机制领域,开展深入系统的研究,建立两者信号途经互作的遗传和生化网络。

结论摘要:

在项目支持下,结合多种遗传学和分子生物学手段,鉴定并功能研究了油菜素甾醇(BR)和脱落酸(ABA)相互作用的节点,揭示了两个激素相互作用的分子机制,拓展了多个新的研究方向。在国际重要学术期刊发表论文6篇,包括Dev. Cell (2篇)、Mol. Plant(2篇),J. Exp. Botany (1篇),和J. Int Plant Biology (1篇),2篇论文在审稿中。培养博士后2名,另有2名博士和3名硕士研究生毕业。 主要研究结果包括 1,通过比较野生型和BIN2突变体对ABA抑制主根伸长敏感性及Real-time PCR检测ABA诱导基因RAB18,RD26,RD29B转录水平,发现BIN2在ABA信号通路中起正调节作用。质谱并验证了BIN2能与SnRK2.2,SnRK2.3,与SnRK2.6相互作用,并通过磷酸化SnRK2.2和SnRK2.3促进ABA信号输出。 2,构建了pyr1 pyl1 pyl2 pyl4及x组分与BR信号突变体的多突变体,分析了多突变的表型及CPD,DWF4的转录水平。结合互作结果,推测x通过与BIN2的互作,介导ABA信号对BR输出的调节。 4,以bri1-301为背景筛选在萌发上对ABA不敏感的突变体,发现16-19的表型主要是由PHYB突变造成的,PhyB的缺失使得CPD、DET2有明显上调,促进BR合成,导致BR信号放大。 5,结合遗传学、生物化学、细胞生物学和蛋白质组学等方法,揭示了BKI1从细胞膜解离的机制;阐明了BKI1与14-3-3蛋白质的相互作用和调节机制;发现了BKI1和14-3-3蛋白质在BR信号转导中具有双重作用。 6,发现并证明BR信号通路中的重要转录因子BES1作为MAX2的直接底物参与独脚金内酯(SL)所介导的植物分枝调控。建立了一条从SL受体到下游转录因子的完整通路,也揭示了BES1通过不同的方式参与到两种信号通路的独特调控机制。 7,分析了短期和长期ABA处理后的拟南芥转录谱,发现短期ABA主要影响激素相关途径,长期ABA处理更多影响代谢相关途径,初步揭示了短期和长期逆境调控植物生存和生长发育的机制。主持人在2010年入选教育部“长江学者”特聘教授,2011年获得“上海市优秀学术带头人”称号。受邀在10次国际性会议做报告,并邀请了9名以上国际知名学者进行学术交流并做学术报告。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
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  • 0
  • 0
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