地区：上海市 宝山区
关键词：内蒙古农业大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004949
成果描述：
| “AtPKL1蛋白激酶在拟南芥与丁香假单胞菌互作中的功能”项目及其研究成果属于生物学学科领域的植物学和生物化学与分子生物学二级学科领域的基础理论和应用基础研究。AtPKL1是拟南芥类受体蛋白激酶，立项后采用了国际通用命名，即AtCRK45，该项目下文以AtCRK45表述。项目以野生型拟南芥和AtCRK45突变体、AtCRK45过表达和互补转基因拟南芥、GFP报告基因与AtCRK45融合的转基因拟南芥为材料，研究AtCRK45的亚细胞定位、在细胞生理条件下的激酶活性、下游底物、上游受体(或激酶)以及病原菌、干旱、极端温度等逆境和植物激素诱导条件下AtCRK45的响应和功能，探讨生物与非生物胁迫下AtCRK45介导的信号途径，从分子水平阐明拟南芥AtCRK45介导的信号转导途径及其其他胁迫相关基因间的关系。研究发现：拟南芥类受体蛋白激酶CRK45正调控植物免疫反应：CRK45基因的表达受丁香假单胞菌和水杨酸的强烈诱导，在毒性和无毒丁香假单胞菌接种和喷施SA后，野生型拟南芥中CRK45基因表达明显升高。CRK45的过表达增强了对丁香假单胞菌的抗性，接种后，病程相关基因在过表达植株中明显较野生型高，而CRK45基因的敲除使植株对丁香假单胞菌更加敏感。CRK45在SA依赖的抗病信号途径中位于NPR1和WRKY70下游：CRK45在转录水平上受NPR1和WRKY70调节，CPR5在转录水平上负调控CRK45，这些基因表达产物都是SA依赖的抗病信号途径的关键转录因子。根据这些转录因子在整个信号途径中的上下游位置，课题组提出了CRK45在SA依赖的抗病信号转导途径中所处的位置及其功能。CRK45正调节ABA介导的种子萌发和幼苗早期生长的抑制过程，CRK45诱导部分ABA生物合成和应答基因的表达，CRK45影响了ABA的内源合成，ABA生物合成基因在植物中组成型的高表达导致了CRK45过表达植株对ABA的高度敏感表型。CRK45正调节NaCI介导的种子萌发和幼苗早期生长的抑制过程。CRK45是拟南芥对干旱耐受能力的正调节因子。植物抗逆研究一直是国际热点，该项目通过对AtCRK45(即AtPKL1)的系统研究，阐明了其参与植物抗生物与非生物胁迫的作用和可能机理，尤其是发现了它在干旱耐受、正调控植物免疫反应和SA依赖的抗病信号途径中的位置和重要地位。这些成果经内蒙古自治区科学技术信息研究所查新认为，国内外未见相关研究报道。项目发表的论文中有2篇被同行引用。其中，发表于Plant Physiology and Biochemistry杂志2013年第67卷189-198页和2013年73卷383-391页的2篇论文被他引6次，引用杂志分别是生物化学研究技术领域二区杂志Current Opinion in Biotechnology(9.006)、遗传学领域二区杂志BMC Genomics(4.615)、植物科学领域二区杂志BMC Plant Biology(4.770)、植物科学领域三区杂志Plant Cell Reports(2.826)和Elsevier出版社出版的专著《Emerging Technologies and Management of Crop Stress Tolerance I:Biological Technigues》。 |
