茉莉酸响应的AP2/ERF转录因子对菘蓝木脂素生物合成的调控作用及其分子机制研究

基本信息
批准号:31670292
项目类别:面上项目
资助金额:61.00
负责人:张磊
学科分类:
依托单位:中国人民解放军第二军医大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:谭何新,肖莹,陈军峰,高守红,季倩,陈瑞兵,冯静娴,马瑞芳,陈祥慧
关键词:
AP2/ERF生物合成转录因子木脂素菘蓝
结项摘要

Lignans derivatives such as lariciresinol are main anti-viral active material basis with important medicinal value in Isatis indigotica. Limited resources and huge market demand will inevitably result in the supply and demand. Carrying out secondary metabolic engineering to improve their content is very important for the sustainable development of Isatis pharmaceutical industry. We predicted that the AP2/ERF transcription factors has a positive regulation role to lignan biosynthesis in Isatis indigotica based on the previously transcriptome and gene expression profile analysis upon MeJA. Four candidate family members were screened from 112 MeJA-responsed AP2/ERF transcription factors, suggesting that AP2/ERF transcription factor might regulate the lignan biosynthesis via monitor the gene expression level which involved in lignan or JAs pathway. This project intends to do the following studies as: ①. Phenotype analysis of the gene knock-out mutants via CRISPER/Cas9 gene edition tool to confirm the biologic function; ②. Using EMSA and ChIP to study the interaction between AP2/ERF transcription factors and DNA cis acting elements; ③. Sceening and functional characterization of the interacting protein with AP2/ERF transcription factors to construct the transcript regulatory networks by Y2H, Co-IP and BiFC etc. This work will clearly elucidate the regulation role and molecular mechanism of AP2/ERF transcription factors in lignan biosynthesis. It will also provide more adequate scientific basis for developing precise and efficient metabolic engineering to improve germplasm resources of Isatis indigotica by genetic manipulation of AP2 / ERF transcription factors.

落叶松脂素等木脂素类成分是菘蓝抗病毒活性物质基础,应用代谢工程技术提高其含量对于保障药材品质意义重大。通过转录组分析,我们预测AP2/ERF转录因子对菘蓝木脂素合成途径具有正调控作用,并从112条茉莉酸响应的AP2/ERF转录因子中筛选得到4个候选基因,提示菘蓝AP2/ERF转录因子可能通过响应信号分子,调控木脂素和茉莉酸合成途径关键基因的表达参与木脂素生物合成并起到重要作用。本项目拟以4个候选AP2/ERF转录因子为研究对象,采用CRISPR/Cas9构建基因敲除突变体以明确其生物学功能;采用EMSA和ChIP明确其与途径基因的相互作用及调控模式;采用Y2H、Co-IP和BiFC寻找和验证互作因子,解析转录调控网络,阐明AP2/ERF转录因子在菘蓝木脂素生物合成途径中的调控作用和分子机制,为后续开展以AP2/ERF转录因子为遗传操作靶标的精准代谢工程,改良菘蓝种质资源提供更充分科学依据

项目摘要

落叶松脂素等木脂素类成分是菘蓝抗病毒活性物质基础,应用代谢工程技术提高其含量对于保障药材品质意义重大。本项目基于菘蓝转录组数据库,通过典型相关分析方法筛选得到三个候选AP2/ERF转录因子(Ii008、Ii049、Ii099),对其进行克隆、鉴定、生物信息学分析和表达模式分析;构建基因过表达和抑制表达载体进行遗传转化,验证其生物学功能,其中Ii008和Ii049是正调控因子,Ii099是负调控因子;采用CRISPR/Cas9技术构建了Ii008基因敲除突变体并分析表型,共鉴定了27株基因编辑毛状根系,表明敲除Ii008对木脂素生物合成途径具有抑制作用;采用EMSA和Y1H明确Ii008与途径基因的相互作用及调控模式,结果表明Ii008直接结合途径基因启动子序列,具有直接的调控作用;采用水杨酸诱导处理方法明确了Ii049和Ii099对SA信号的响应,本研究通过对调控菘蓝木脂素生物合成途径的AP2/ERF转录因子的分离鉴定、功能解析及转基因研究,发现并识别高效促进落叶松脂素生物合成的关键调控因子,阐明了AP2/ERF转录因子在菘蓝木脂素生物合成途径中的调控作用和分子机制,为开展以AP2/ERF转录因子为遗传操作靶标的精准代谢工程,改良菘蓝种质资源提供更充分的科学依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
5

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:

张磊的其他基金

批准号:81100302
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31770121
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61705002
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301189
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50501022
批准年份:2005
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51808421
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30600807
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11601518
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21876077
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:61103159
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31160249
批准年份:2011
资助金额:54.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21307070
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41371361
批准年份:2013
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:81903798
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801599
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81300941
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860622
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41871229
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81100941
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30871597
批准年份:2008
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:31471202
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:41804164
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60907036
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61101073
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21801059
批准年份:2018
资助金额:27.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771132
批准年份:2017
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:61103190
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61901104
批准年份:2019
资助金额:24.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21673238
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61601458
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30801537
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71003097
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91961108
批准年份:2019
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31700595
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704274
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81760392
批准年份:2017
资助金额:33.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51603219
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41703009
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201554
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41102032
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100001
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200949
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401370
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51306184
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30370894
批准年份:2003
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:61771079
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21672020
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81270595
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81300934
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51278518
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61204061
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81873721
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:21801235
批准年份:2018
资助金额:27.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10802098
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11605109
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31860342
批准年份:2018
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11771260
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:61803027
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11704232
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:18870421
批准年份:1988
资助金额:0.80
项目类别:面上项目
批准号:81300584
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81800463
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21606088
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51609264
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41803011
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401358
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21605082
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200925
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30600238
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501008
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100788
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61502001
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472988
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61401048
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41901340
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61902257
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51702165
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51306209
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21572254
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41561071
批准年份:2015
资助金额:43.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11901138
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61572198
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81573814
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81801691
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100931
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51909092
批准年份:2019
资助金额:24.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802790
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51678243
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41601573
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11871198
批准年份:2018
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:21406161
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771372
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41774023
批准年份:2017
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
批准号:31570912
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61571239
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51475276
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:71373261
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:31400486
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61205195
批准年份:2012
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472035
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81502900
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51142006
批准年份:2011
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61402149
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21301097
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803343
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11226075
批准年份:2012
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31671061
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:19271026
批准年份:1992
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
批准号:51776204
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81470302
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81400193
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502262
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21507018
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401183
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701198
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11774279
批准年份:2017
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51205227
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51778142
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81473635
批准年份:2014
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:11504287
批准年份:2015
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50808083
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41101094
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51508455
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21871022
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:31371707
批准年份:2013
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:61275217
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51401102
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71874187
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:11426216
批准年份:2014
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51509054
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21808025
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671026
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31571741
批准年份:2015
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51609251
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21875100
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21707034
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502014
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702489
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51177172
批准年份:2011
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51302052
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61101128
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31770536
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51875556
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:40806035
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11602085
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41465004
批准年份:2014
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11205241
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202465
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50908054
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61563044
批准年份:2015
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61571147
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:60906018
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672527
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61300020
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60702053
批准年份:2007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39970928
批准年份:1999
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:51508136
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61672446
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81803573
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41304011
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31371608
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:21701024
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102140
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50908203
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700430
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503680
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11604256
批准年份:2016
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807421
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61604021
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51805144
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61505229
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900506
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61301280
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21703269
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301533
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61772069
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21501176
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41101472
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

红豆杉AP2/ERF转录因子对紫杉醇生物合成的调控作用及其分子机制研究

批准号:31570675
批准年份:2015
负责人:杨艳芳
学科分类:C1610
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
2

AP2/ERF转录因子对铁皮石斛生物碱合成的调控机制研究

批准号:81373916
批准年份:2013
负责人:姚辉
学科分类:H3201
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
3

甲基茉莉酸响应的bHLH类转录因子在青蒿素生物合成中的调控机制研究

批准号:31600231
批准年份:2016
负责人:沈乾
学科分类:C0204
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
4

转录因子IiWRKY34调控菘蓝优良品质形成的分子机制

批准号:31872665
批准年份:2018
负责人:陈万生
学科分类:C0204
资助金额:59.00
项目类别:面上项目