《小金海棠缺鐵適應性反應中IAA信號轉導途徑研究》是依託中國農業大學，由韓振海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：小金海棠缺鐵適應性反應中IAA信號轉導途徑研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：韓振海
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
小金海棠是全球篩選出的第一個抗缺鐵黃葉病蘋果基因型，是我國特有的、極為重要的種質資源。本項目一方面在生理學水平上研究不同缺鐵水平、分根、去頂等處理下IAA分布及缺鐵脅迫下產生的IAA信號在小金海棠體內的轉導機制；另一方面在分子水平上，以實驗室自主獲得的小金海棠454及Solexa測序結果及已獲得的與鐵素吸收和轉運密切相關的轉錄因子和功能基因為基礎，克隆並分析小金海棠中的ROP家族基因，通過擬南芥abp1-5、rop突變體研究ABP1、ROP蛋白介導調控缺鐵適應性反應中產生的生長素信號的轉導。研究結果預計可為鐵素應答IAA信號轉導途徑提供新的證據，並為今後挖掘蘋果鐵高效利用關鍵基因和定向改良果樹優良種質打下基礎。
結題摘要
鐵是植物生長發育不可或缺的營養元素之一，深入研究植物耐缺鐵機制具有重要的理論意義和套用價值。本課題以對鐵素敏感的蘋果基因型山定子為對照，利用不同鐵素處理下分根、去頂等手段和已有測序結果，對抗缺鐵黃葉病蘋果基因型小金海棠在應答缺鐵脅迫中所產生的長距離和局部兩種信號轉導機制進行了探索性研究，並進一步探討了ROP作為介導IAA 運輸與缺鐵脅迫相關功能基因間關係的核心信號蛋白的功能。結果證明，鐵高效型蘋果砧木中IAA 受體ABP1 的轉錄和翻譯水平明顯高於鐵低效蘋果基因型，且受缺鐵脅迫誘導表達；擬南芥ａｂｐ１功能缺失突變體中三價鐵還原酶活性明顯升高，根毛數量明顯增加，鐵吸收相關基因明顯上調錶達，據此確定了ABP1作為生長素受體介導了生長素調節植物缺鐵適應性反應。在小金海棠454及Solexa測序結果基礎上，通過小金海棠ROP家族差異表達基因篩選，發現ROP6在鐵高效型蘋果砧木中受缺鐵脅迫誘導，rop6功能缺失導致三價鐵還原酶、鐵吸收相關基因等應答反應消失，且rop6突變體在缺鐵脅迫下容易黃化，活性鐵含量下降較快等表型。從而證明了ROP6作為關鍵信號轉導蛋白回響生長素信號，利用擬南芥突變體功能互補對ROP6進行了功能驗證分析，揭示了小金海棠缺鐵脅迫下生長素信號調控路徑中關鍵信號蛋白分子調節機制。本研究證實了缺鐵適應性反應發生的上游應答物質、調控途徑等應答事件，為進一步挖掘蘋果鐵高效利用關鍵基因、定向改良果樹優良種質，及有目的的調控植物缺鐵反應奠定了基礎。
