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：A2021061000002152
成果描述：
| “拟南芥抗病信号转导途径中几个重要蛋白的的作用机制”项目属植物学和生物化学与分子生物学学科领域的基础理论研究。研究课题来源于国家自然科学基金”AtPKL1蛋白激酶在拟南芥与丁香假单胞菌互作中的功能分析(30860029)”、”钙调素结合蛋白AtCBP60g参与拟南芥对生物胁迫和非生物胁迫的响应(30860030)”和部分自选课题。该项目以拟南芥为材料，选择了负责蛋白质磷酸化的蛋白激酶家族的类受体蛋白激酶AtPKL1(国际通用命名为AtCRK45，下文以AtCRK45表述)、丝裂原激活的蛋白激酶MPK3和MPK6、钙依赖的蛋白激酶(CDPK)关联的钙调素结合蛋白CBP60g，试图阐明蛋白激酶及其调控网络组分参与植物抗生物与非生物胁迫应答的相关机制及其信号途径，为植物抗逆基因工程提供基因源，为旱寒区农牧林植物分子改良提供依据。该项目的研究成果概括为以下三部分：首次阐明了MPK在乙烯生物合成途径中的作用机制。研究结果首次发现和证明了丝裂原激活的蛋白激酶MPK3可以磷酸化乙烯合成酶ACS2/ACS6。MPK3与MPK6协同作用稳定了ACS2和ACS6蛋白。MPK6/MPK3在乙烯合成的调控过程存在功能冗余。ACS活性依赖于MPK3/MPK6的功能，而且MPK3/MPK6磷酸化的位点在ACS6的羧基末端。首次证明MPK3/MPK6作用的底物-转录因子WRKY33调节ACS基因的表达。WRKY33结合在ACS2/ACS6基因启动子W盒上。据此，提出了MPK6/MPK3通过转录因子WRKY33调控ACS2/ACS6表达并调节乙烯合成的完整调控模型。首次阐明了类受体蛋白激酶CRK45在植物抗生物与非生物胁迫中的功能及其信号传递网络。证明了类受体蛋白激酶CRK45正调控植物免疫反应，而且CRK45在SA依赖的抗病信号中位于NPR1和WRKY70下游，提出了CRK45在SA依赖的抗病信号途径中所处的位置及其功能的模型。证明了CRK45正调节ABA和NaCI介导的种子萌发和幼苗早期生长的抑制过程，是拟南芥干旱耐受的正调节因子。首次报道了拟南芥钙调素结合蛋白基因AtCBP60g在植物抗生物与非生物逆境胁迫中的功能。证实拟南芥钙调素结合蛋白基因AtCBP60g的mRNA表达水平受丁香假单胞菌和水杨酸、茉莉酸甲酯等的诱导。证实了AtCBP60g在植物抗病和抗非生物胁迫的重要地位和作用机制，把AtCBP60g基因与水杨酸合成代谢联系起来，确定了AtCBP60g作为水杨酸和脱落酸信号途径交叉联系的重要分子。项目共发表学术论文10篇，累计他引202次。关于MPK的调控乙烯合成进而影响植物抗病性的研究发现被Cell、The Plant Cell、Trends in Plant Science、Annual Review of Plant Biology、Current Opinionin Plant Biology等杂志他引169次。在引文中被广泛引用的是MPK级联调控ACS和乙烯代谢的模型，以及MPK作用底物、影响乙烯代谢以及参与植物抗病适应等几个发现点。关于CRK45依赖SA的抗病机制的发现点，被The Plant Cell、BMC Genomics、Current Opinion in Plant Biology等杂志他引15次，主要被引用的是CRK参与植物抗病机制及SA和ABA介导的抗病性的发现点。关于CBP60g抗病机制的研究论文被Plant Physiology、The Plant Journal等杂志他引15次，主要被引用的是CBP60g参与的SA介导的植物抗病途径的发现点。 |
