《月季切花SNACs轉錄因子調節花朵失水脅迫耐性的機理解析》是依託中國農業大學，由張常青擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：月季切花SNACs轉錄因子調節花朵失水脅迫耐性的機理解析
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：張常青
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
月季切花在全球鮮切花貿易中占所有切花貿易額30%以上。失水脅迫是引起切花流通運輸損耗的主要原因，導致花朵不能正常開放。探明月季切花失水脅迫耐性機理，解析其關鍵基因作用機制，對開發切花采後保鮮技術具有理論和實踐意義。逆境回響NAC轉錄因子基因（SNACs）是月季花朵失水脅迫回響的關鍵調控因子。本研究在月季花朵失水脅迫SSH文庫和轉錄組454測序的基礎上，獲得月季切花SNACs基因。進一步擬比較失水脅迫回響的SNACs基因表達、蛋白生化特性和轉錄激活能力等；利用病毒誘導的基因沉默和轉化模式植物進行功能研究；通過RNA-seq技術分析SNACs基因的轉錄調控，篩選驗證下游關鍵功能基因。重點從轉錄調節的層面探討不同SNACs基因在回響失水脅迫調節月季花瓣細胞擴展中的分子機制，獲得月季切花失水脅迫耐性關鍵SNACs基因，進而為開發針對月季切花的高效保鮮技術提供依據，為切花采後基因工程提供基因儲備。
結題摘要
月季切花在全球鮮切花貿易中的貿易額達30%以上。失水脅迫是引起切花流通運輸損耗的主要原因。探明月季切花失水脅迫耐性機理，解析其關鍵基因作用機制，對開發切花采後保鮮技術具有理論和實踐意義。逆境回響NAC轉錄因子基因（SNACs）是月季花朵失水脅迫回響的關鍵調控因子，但是其回響失水脅迫的機制上不明確。本研究取得以下主要進展： 1、初步解析了月季SNACs類轉錄因子啟動子表達特性解析 （a）明確了SNACs類轉錄因子RhNAC3，主要通過啟動子上的ABRE元件，參與對失水脅迫的回響。RhNAC3通過直接或間接調控ABA相關基因的表達，影響月季花瓣的失水脅迫耐性。（ b）發明專利“一種具有串聯ABRE順式作用元件的RhNAC3啟動子及其套用”。 （c）明確了RhNAC4的啟動子中關鍵的順式作用元件，以及其對不同激素和非生物脅迫回響的調節機制，同時明確了RhNAC4時空表達的特異性。 2、SNACs類轉錄因子通過介導激素互作參與失水脅迫過的程。 發現在月季花瓣失水脅迫和衰老過程中， RhNAP和RhCKX6被誘導表達，而且RhNAP通過直接靶定到RhCKX6的啟動子上，促進RhCKX6的表達，從而促進細胞分裂素的降解。此外RhNAP也可以通過抑制PP2C基因的表達來調節ABA信號轉導途徑。綜上所述，RhNAP/RhCKX6起著重要的作用在提高月季花瓣的失水脅迫耐性和促進月季花瓣的衰老過程中。 3、SNACs類轉錄因子的轉錄調節機制及下游基因的功能鑑定。 在月季花瓣遭受可恢復的失水脅迫時，就會形成一種忍受脅迫的能力。在這個過程中是通過RhABF2/RhFer1模組，而不是Fe運輸基因儲存過多的游離Fe2+，從而調節月季花瓣細胞鐵平衡，減少氧化脅迫。而在月季花瓣衰老過程中，RhABF2/RhFer1和Fe運輸基因協同調節Fe的回收利用，來影響衰老進程。 本研究重點從轉錄調節的層面探討不同SNACs基因在回響失水脅迫調節月季花瓣細胞擴展中的分子機制，獲得了月季切花失水脅迫耐性關鍵SNACs基因，進而為開發針對月季切花的高效保鮮技術提供依據，為切花采後基因工程提供基因儲備。
