《呼吸代謝多樣性在植物乾旱適應性中的作用機制研究》是依託河南師範大學，由王華華擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：呼吸代謝多樣性在植物乾旱適應性中的作用機制研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：王華華
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PDH）與交替氧化酶（AOX）在植物中廣泛存在。G6PDH與AOX參與了植物對環境脅迫的回響。近來的研究結果顯示，G6PDH和AOX均與植物抗旱性有關；然而，國內外對於G6PDH與AOX回響乾旱脅迫的作用機制還未見報導。我們最近的研究結果表明，磷酸戊糖途徑和AOX途徑是對乾旱脅迫作出回響的主要途徑。因此，本項目擬在前期研究工作基礎上，以小麥和大豆為材料，運用生理生化、細胞生物學和分子生物學的手段系統研究G6PDH與AOX在植物乾旱適應性中的調節作用及聯繫，並進一步揭示G6PDH和AOX在植物乾旱適應性中相互協作機制及調控的抗旱信號級聯網路途徑。本項目是從呼吸代謝多樣性這一視角對植物回響乾旱脅迫作用機制的探索和創新，為闡明呼吸代謝多樣性在植物對環境的高度協調適應性中的作用提供理論依據，並對植物抗逆境分子機理的研究具有重要的理論意義和潛在的套用價值。
結題摘要
葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PDH）是戊糖磷酸途徑限速酶，交替氧化酶（AOX）是交替途徑（抗氰呼吸）末端氧化酶。有研究表明，G6PDH和AOX參與了植物對環境脅迫的回響。本項目關注的核心科學問題是G6PDH和AOX在植物乾旱適應性中的作用機制及其相互協作關係。該研究利用生理生化、細胞生物學、分子生物學等方法，取得了以下主要研究成果：（1）揭示了ABA和H2O2介導的胞質G6PDH通過調節抗壞血酸-谷胱甘肽還原系統來維持體內的氧化還原平衡，從而增強植物對乾旱的適應性；（2）闡明了NO介導的AOX途徑通過消耗由光合作用產生的過量還原當量來避免葉綠體活性氧的過量產生，從而增強植物對乾旱的適應性；（3）揭示了G6PDH介導的硝酸還原酶依賴的NO是G6PDH和AOX在植物乾旱適應性中的協作銜接點。該項目的完成揭示了G6PDH和AOX在植物乾旱適應性中的作用機制，並查明了兩者之間的內在協作關係，為闡明呼吸代謝多樣性在植物對環境的高度協調適應性機制提供理論依據，對抗旱性農作物品種的篩選具有潛在的套用價值。
