番茄SlGRAS9调控果实品质及成熟衰老的机制研究

基本信息
批准号:31772370
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:李正国
学科分类:
依托单位:重庆大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘豫东,简伟,曹昊昊,陈婧萱,高育硕
关键词:
分子调控成熟转录因子果实衰老
结项摘要

Fruit ripening was regulated by many transcription factors in plants. GRAS family are plant special transcription factors that play crucial roles on plant development and hormone signaling. However, there are few reports about GRAS regulating fruit quality and fruit ripening. Histone deacetylases (HDACs)-medicated acetylation are an integral component of the epigenetic network in eukaryotes. HDACs bind with transcription factors to regulate target genes that play key roles in plant growth and development. How HDACs and transcription factors cooperate with each other to regulate fruit ripening is unclear. In our previous study, overexpression of SlGRAS9 in tomato elevated quality and storability of fruits, and the interaction of SlGRAS9 and SlHDA3 has been identified by yeast two-hybrid. Besides, the transcription levels of SlGRAS9 and SlHDA3 were up-regulated significantly at breaker stage of the fruit, indicated that SlGRAS9 and SlHDA3 may be co-regulate fruit quality, ripening and senescence in tomato. In this project, the function of SlGRAS9 gene in tomato fruit quality and ripening will be investigated by transgenic methods, and the interaction of SlGRAS9 and SlHDA3 will be confirmed by yeast two-hybrid, BiFC, and CO-IP. The target genes and regulatory network will be identified by integrating the results of RNA-seq and ChIP-Seq. These results will illuminate the molecular mechanism of epigenetic regulation in quality, ripening and senescence of tomato fruit. Therefore, this project has theoretical and practical importance.

果实成熟受许多转录因子调控,GRAS家族作为植物特有的转录因子,在植物发育和激素信号转导方面发挥着重要作用,但是在果实品质及成熟衰老方面的调控功能目前尚不清楚。表观遗传重要调控因子组蛋白去乙酰化酶能够与特异转录因子结合调控下游基因表达,但对其协同调控果实成熟衰老的机制至今仍不清楚。我们前期研究发现,超表达SlGRAS9能够改善果实品质、提高番茄的耐贮性,酵母双杂交筛选发现它可与SlHDA3互作,因此推测它们可能协同调控果实的品质形成及成熟衰老过程。本项目通过转基因技术研究明确SlGRAS9在番茄果实品质形成和成熟衰老过程中的生理功能,并通过酵母双杂交、BiFC以及CO-IP技术鉴定SlGRAS9与SlHDA3的互作关系,并筛选共同调控的下游靶基因,明确其调控网络。研究结果对揭示表观遗传协同转录因子调控果实品质和成熟衰老的机理具有重要价值。

项目摘要

果实营养丰富,是膳食平衡的重要来源。果实成熟的调控网络是由许多转录因子单独或协同调控特定的下游基因来完成,解析调控果实成熟过程的核心转录因子对于果实品质改良十分必要。本项目利用生理生化和分子生物学等实验技术,系统的分析了在番茄果实中有着较高本底表达水平的SlGRAS9基因功能,主要获得以下结果:1. SlGRAS9通过直接调控叶绿素合成基因SlPOR-B促进叶绿素合成,同时通过调控叶绿体发育重要调整转录因子SlGLK1影响叶绿体发育。2. 敲除或下调SlGRAS9的番茄果实积累更多的叶绿素,进而提高果实光合作用速率,淀粉含量显著提高。3. SlGRAS9直接调控蔗糖转化酶基因SlLIN5和己糖激酶基因SlHK6影响果实的糖代谢。4. SlGRAS9通过调控角质单体合成基因SlHTH和角质多聚化重要调控因子SlGDSL1促进果实外果皮角质层增厚,从而提高果实硬度和采后货架期。5. SlGRAS9通过调控果实胶质液化重要调控因子SlMBP3影响细胞壁降解相关基因的表达,延迟果实软化过程。本项目的研究结果表明,转录因子SlGRAS9在番茄果实发育、成熟和采后整个过程中均发挥着重要作用,并且位于转录调控的上游位置,不仅能够直接调控结构基因,还可以直接调控多个功能十分强大的转录因子。研究结果为果实品质改良提供重要的理论基础和基因资源。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
3

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
4

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
5

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019

李正国的其他基金

批准号:41201184
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30371006
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:31071798
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:31272166
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:61474078
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:30471214
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:31572175
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30972002
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

光对番茄果实成熟衰老的调控及其作用机制研究

批准号:31801601
批准年份:2018
负责人:王威浩
学科分类:C2007
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

转录因子MADS-MC对番茄果实成熟及品质形成的调控机制研究

批准号:31871847
批准年份:2018
负责人:朱本忠
学科分类:C2007
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

番茄SlMYB70调控果实成熟衰老的功能解析

批准号:31801912
批准年份:2018
负责人:唐明凤
学科分类:C1509
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

TOR信号与乙烯信号互作调控番茄果实成熟衰老的分子机制

批准号:31801913
批准年份:2018
负责人:熊方杰
学科分类:C1509
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目