《資源植物好好芭乾旱應答基因PIP1功能及調控機理研究》是依託北京師範大學，由張根發擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：資源植物好好芭乾旱應答基因PIP1功能及調控機理研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：張根發
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
好好芭是沙漠植物，是20世紀80年代崛起的特種工業油料作物，具有很高的經濟價值，也具有很強的抗逆性，是重要遺傳資源植物。本實驗室多年來一直從事資源植物的遺傳研究，特別近年來成功地利用消減雜交技術分離檢測出300多個抗旱誘導表達基因的ESTs序列，通過網路數據分析和RACE技術克隆了一些基因的編碼序列，包括PIP1基因cDNA全長。PIP1是重要的水分代謝基因，與植物抗逆性相關，但好好芭PIP1的研究尚未見報導。本研究旨在通過擬南芥突變體的ScPIP1轉基因分析驗證基因功能，利用PIP1轉基因植物與野生型的表型和生理生化比對分析進行其抗旱功能的研究與評價；通過PIP1基因組織特異性表達分析和亞細胞定位，以及植物體PIP1 mRNA表達模式的分析；特別是通過ScPIP1的啟動子克隆和順式調控元件的研究；闡明ScPIP1基因功能與調控機制，對好好芭PIP1在植物抗旱、抗鹽的作用作出評價。
結題摘要
好好芭是沙漠植物，有很強的抗逆性，特別是抗旱、耐高溫性極強，是重要遺傳資源植物，也是20世紀80年代崛起的特種油料作物，具有很高的經濟價值。本項目採用RACE技術克隆了好好芭PIP1基因cDNA全長。PIP1是非常重要的一類水通道蛋白，資源植物好好芭PIP1的研究尚未見報導。對克隆到的基因編碼產物進行胺基酸序列同源性分析，顯示它與冰葉日中花的水通道蛋白有93%序列同源性。通過轉基因擬南芥植株的抗旱性和抗鹽性試驗證明，過表達ScPIP1可提高擬南芥的抗旱性和抗鹽性。我們發現ScPIP1對非生物脅迫的回響與減少膜損傷和增加脯氨酸的積累調節滲透性相關。同時發現擬南芥PIP1雙突變體與野生型相比抗旱性和抗鹽性都減弱。啟動子特徵分析證實，克隆出的PIP1啟動子具有與乾旱相關的MBS元件、回響茉莉酸甲酯相關的CGTCA-motif元件和TGACG-motif元件，及回響水楊酸相關的TCA-element元件、回響低溫相關的LTR元件以及幾個回響光誘導元件等。項目完成預期任務和目標，共發表學術論文12篇，申請發明專利4項，其中兩項已獲得授權。培養博士生4名，碩士生4名。
