【摘 要】
:
随着全球气候的变化以及人类活动对生态平衡的破坏,水资源短缺已经成为人类面临的重要环境问题,其中干旱是制约农业生产的重要因素,研究植物如何响应干旱、培育抗旱作物是解决这一问题的关键。类受体激酶(Receptor-like Protein Kinases,RLKs)是植物中最大的基因家族之一,近年来已有研究报道RLKs作为多种信号的受体在植物的生长发育、免疫应答以及非生物胁迫等方面发挥着重要的作用,但
【基金项目】
:
广东岭南现代农业实验室项目(NT2021010); 中央高校业务费;
论文部分内容阅读
随着全球气候的变化以及人类活动对生态平衡的破坏,水资源短缺已经成为人类面临的重要环境问题,其中干旱是制约农业生产的重要因素,研究植物如何响应干旱、培育抗旱作物是解决这一问题的关键。类受体激酶(Receptor-like Protein Kinases,RLKs)是植物中最大的基因家族之一,近年来已有研究报道RLKs作为多种信号的受体在植物的生长发育、免疫应答以及非生物胁迫等方面发挥着重要的作用,但仍有大量的RLK功能未被揭示。在本文中,我们通过筛选拟南芥RLK T-DNA插入突变体库,发现了一个对盐胁迫、甘露醇胁迫敏感的突变体drrk1(Drought Responsive Receptor-like Kinase1)。土培干旱表型分析发现drrk1在干旱条件下同样表现敏感,很大程度上缘于其叶片失水比野生型(Wild Type,WT)更快,同时该表型可以被DRRK1基因所回复。定量PCR结果显示,DRRK1基因表达并不明显响应水分胁迫,但DRRK1的配体DRP(Drought Responsive Peptide)的转录水平显著受到水分胁迫的诱导。进一步研究发现,DRP可以在体外诱导气孔关闭,并且该过程依赖于DRRK1。利用双分子荧光素酶烟草转化实验以及拟南芥原生质体BIFC实验,我们筛选到了DRRK1的互作蛋白SLAC1(Slow Anion Channel 1),后者是已知调节气孔关闭的重要阴离子通道蛋白。通过原核表达DRRK1蛋白激酶域DRC和SLAC1蛋白的N端SN,我们发现DRC能够在体外磷酸化SN。最后,我们发现DRP同样无法正常诱导SLAC1功能缺失突变体slac1-1和slac1-3的气孔关闭,表明SLAC1极有可能位于DRP-DRRK1信号组件的下游。基于以上研究结果,我们提出了以DRRK1为调控中心,以DRP为上游信号短肽、SLAC1为下游作用分子的调控模型。DRP-DRRK1-SLAC1信号通路是植物响应干旱的新途径,该机制将拓展人们对现有干旱响应分子机制的认识,有望为提高作物抗旱能力提供新的策略和思路。
其他文献
公共交通客舱、图书馆、高层住宅等受限空间具有空间受限、可燃物种类复杂、消防人员难以及时救援等特点,若发生火灾,容易造成严重的人员伤亡与财产损失。当前受限空间一般采用单传感器识别火灾,识别时间长、易误报漏报,灭火装置一般为灭火器或水喷淋系统,灭火效率低,难以应对严峻的消防形势。针对以上情况,本文设计了一款针对受限空间的智能灭火系统,提出了多传感器数据融合的火灾识别技术,设计了高效灭火系统主机,实现了
铝毒是全世界范围内酸性土壤中限制作物生产的最主要因素,研究植物如何响应铝胁迫对于培育耐铝作物至关重要。近年来,研究人员在植物抗铝机制,特别是抗铝信号转导研究方面取得多项重要进展,植物质外体排斥和共质体耐受的抗铝机制也得到了较好阐释,但DNA作为铝毒的重要靶标,铝胁迫如何通过诱导DNA损伤介导根生长抑制的研究仍鲜有报道。为了挖掘参与植物铝毒响应的新基因,我们构建了拟南芥EMS突变体库,并从中筛选出一
移动机器人在工业生产领域以及社会生活领域都逐渐受到关注,具有广阔的应用和经济前景,其核心并且最基础的功能是定位和建图,这通常通过搭载的传感器收集相关环境信息实现。但是单一类型的传感器获取的环境信息有限,无法满足对定位精度要求较高的室内工作场景的需求,因此开展移动机器人的多传感器融合定位和建图研究具有重要意义。针对复杂的室内环境,本文提出了一种低成本的基于激光雷达和视觉相机融合的定位和建图系统,以提
蛋白质翻译过程中,氨基酸根据m RNA模板序列顺次加到延伸肽链的过程称为翻译延伸步骤(translation elongation),这个过程是蛋白质翻译的核心。核糖体移位(translocation)使得t RNA和m RNA能在核糖体上按序进入和离开,是翻译延伸步骤中最基本的子步骤。核糖体移位主要分为两个步骤,首先核糖体和t RNA发生构象变化,形成翻译杂合态(hybrid state);第二
空分供气网络是钢铁企业的重要组成部分,为炼钢炼铁流程提供高纯度的氧气、氮气和氩气。然而在实际的供气过程中,由于下游用气的频繁波动,极易出现供气不足或者气体放散等现象,进而产生了大量的资源浪费以及经济损失。企业在降本增效的目标下迫切需要通过调度来合理的安排装置运行,及时的响应需求侧的变化,减少放散的同时能够降低生产能耗,提高经济效益。本文从企业生产调度的流程出发,针对月调度方案制定、不确定性场景下的
随着老年化社会的到来,神经退行性疾病未来可能会超过癌症成为世界上第二大致死性疾病,其最常见的特点是神经元细胞会逐渐变性和死亡,而中枢神经系统不具备再生性。干细胞疗法作为神经退行性疾病的一种新型治疗选择,在癫痫、阿尔茨海默症、帕金森疾病等神经退行性疾病中有着广泛的应用前景。间充质干细胞具有来源广泛、取材简便、致瘤性低等多种优点,在不同条件下可以往三个胚层方向分化,包括心肌细胞、皮肤细胞以及多种神经元
水稻是全球一半人口的主食,而气候变化对水稻生产有显著的负面影响。因此,提高水稻适应气候变化导致的高温等一系列问题,兼顾水稻的产量和环境代价,同时增强水稻生产的可持续性,具有重要意义。然而,目前水稻生产中还没有有效的方法来应对高温,本研究研发了“藻覆盖水稻栽培”技术,用以在水稻栽培时降低土壤根区温度和降低温室气体排放,并提高土壤生物质含量。本研究以藻株根枝藻属Rhizoclonium sp.和水稻O
SOX转录因子参与动物生殖过程,其在多个物种中被证实与精子发生有关。然而中华绒螯蟹SOX家族与精子发生的关系却鲜有报道。在本课题中,我们研究了Eriocheir sinensis SOX8在中华绒螯蟹精子发生过程中的功能及其可能的分子机制。免疫荧光结果表明,Es-SOX8主要分布在中华绒螯蟹的精原细胞、精母细胞和圆形精细胞的细胞质和细胞核中,但在成熟精子中未见表达。为研究EsSOX8在精子发生中的
在哺乳动物中,CD40和CD154是一对重要的共刺激分子,它们介导了细胞和体液免疫,包括T细胞激活、B细胞增殖、抗体类别转化和生发中心形成等。然而,有关CD40和CD154分子在低等脊椎动物中的研究却十分有限。本论文在我国特有经济鱼种——大黄鱼中鉴定了CD40和CD154的同源基因,探讨了CD40和CD154分子在大黄鱼适应性免疫和同种异体免疫中的作用。同时,还以斑马鱼为研究模型,探讨了CD40和
不孕不育是全球范围内被重点关注的公共卫生问题,而精子发生异常是男性不育的重要病因。精子发生可分为精原细胞的有丝分裂、减数分裂以及精子变形三个阶段。其中减数分裂是特殊的细胞分裂,是生物繁育中最基础的一环。在本课题中,基于前人的研究,我们注意到睾丸特异性蛋白MAPS,它从减数分裂的粗线期开始表达,缺失后导致雄鼠不育,但是MAPS参与减数分裂的分子机制仍还有很多未知值得深入探究。在本研究中,我们计划通过