项目名称: 棉花精氨酸酶基因功能研究

项目编号: No.31301373

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 农业科学

项目作者: 孟志刚

作者单位: 中国农业科学院生物技术研究所

项目金额: 21万元

中文摘要: 精氨酸酶是目前已知的唯一一个在植物体内产生脲的酶,其活性的强弱决定着精氨酸向合成脲、多氨或者一氧化氮的代谢方向发展,与植物氮素利用效率密切相关。我们研究发现棉花精氨酸酶基因GhARG在棉花叶片、花药、柱头、受精后发育的种子、纤维等重要器官高表达;同时通过诱导表达发现该基因能够被光周期、MJA、GA、ABA等条件诱导;此外通过在棉花中过表达水稻精氨酸酶基因OsARG发现,转基因棉花材料对氮素更加敏感,我们推测GhARG基因在棉花中具有重要的功能,具有重要的科学研究价值。目前,关于GhARG在棉花氮利用效率、生长发育、产量形成等过程发挥的功能尚未见报道。因此,本研究拟利用获得的GhARG过表达材料、TELEN突变体材料以及过表达OsARG转基因棉花与突变体杂交材料展开研究,通过生化检测分析、田间表型观察和产量测定三个方向,研究GhARG在棉花氮利用效率、棉花生长发育、产量形成过程中发挥的功能。

中文关键词: 棉花;精氨酸酶;氮素;根系发育;CRISPR/Cas9基因编辑

英文摘要: Arginase is the only known enzyme to generate urea in plant so far. Arginine can be catabolized into urea and glutamine by arginase or NO by NO synthetase, respectively. The downstream catabolism products/branches derived from arginine largely depended on the activity of arginase, which is tightly associated with nitrogen use efficiency in plants. We found that the cotton arginase(GhARG) predominantly expressed in the leaf, anther, stigma, seed and fiber. Also, GhARG could be inducing by light, MJA, GA and ABA. Importantly, the cotton seedlings are much sensitive to nitrogen concentration when introducing the P35S::OsARG construct into cotton. Our observation suggested that GhARG likely play an important role in cotton development, yield and nitrogen use efficiency. So far, very little is known about the functions of GhARG in cotton. Based on the results we gained, we will extend our study to further dissect the underlying mechanism of GhARG in regulating the development, yield and nitrogen use efficiency. The comprehensive approaches including genetics, biochemistry, cell biology, physiology and bioinformation will be employed in this project. Hopefully, we will gain more insight about GhARG for future molecular breeding in cotton through this study.

英文关键词: cotton;arginase;nitrogen;root development;CRISPR/Cas9 gene edit

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

ISAIR2022 的重要日期
专知会员服务
11+阅读 · 2022年3月15日
ICLR2022 | OntoProtein:融入基因本体知识的蛋白质预训练
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年8月6日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年5月20日
专知会员服务
103+阅读 · 2020年11月27日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年8月7日
Science封面:20年后,人类基因组计划终于完整了
人工智能预测RNA和DNA结合位点,以加速药物发现
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月16日
Arxiv
26+阅读 · 2020年2月21日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
ISAIR2022 的重要日期
专知会员服务
11+阅读 · 2022年3月15日
ICLR2022 | OntoProtein:融入基因本体知识的蛋白质预训练
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年8月6日
专知会员服务
20+阅读 · 2021年5月20日
专知会员服务
103+阅读 · 2020年11月27日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年8月7日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员