国家自然科学基金面上项目简介
1.项目名称:高钙启动能量补偿增强转C4光合基因水稻光合效率的机理
项目编号:31371554
执行时间:2013-2017
承担单位:粮食作物研究所
项目负责人:李霞
项目进展:本年度研究了在人工干旱处理下,在植株和悬浮细胞水平上,供试水稻在不同天数下干旱处理及复水的内在表现,结果表明:转C4-pepc基因水稻(PC)体内具有较高的钙离子,PC水稻在外加高浓钙离子处理下反而不利于抵抗胁迫伤害,内源钙在调控PC水稻耐旱性和适应干旱胁迫环境起到关键作用。内源钙离子通过耦合H2O2,NO信号分子,在转录水平C4-pepc启动子基因的去甲基化和翻译水平上磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)磷酸化时间是提高C4型PEPC活性是关键的事件,促进PC水稻对外界环境做出快速响应,从而能够抵御胁迫环境,最大限度维持代谢活性,表现耐旱性和产量稳定,有关研究为丰富水稻应对干旱逆境提供了重要的理论基础。发表学术论文5篇,其中SCI收录论文2篇。
 
2.项目名称:油菜无花瓣性状主效QTL qAP8的精细定位与候选基因克隆
项目编号:31371660
执行时间:2014-2017
承担单位:经济作物研究所
项目负责人:张洁夫
项目进展:利用油菜SNP芯片,构建了2755个bin及57个SSR组成的高密度遗传图谱,总长度2027.53 cM,平均距离0.72 cM,结合五个环境的表型鉴定数据,定位了3个主效QTL,遗传距离均小于1cM,根据已公布的油菜测序结果,正在分析候选区段相关基因。对有、无花瓣油菜近等基因系转录组差异表达进行分析,共获得13205个差异基因,其中上调基因7094个,下调基因6111个,GO富集分析获得42条显著富集的GO term,其中24个与细胞组分、6个与分子功能、12个与生物学过程相关,结合精细定位结果,正在筛选候选基因。本年度在Frontiers in Plant Science发表研究论文1篇。
 
3.项目名称:基于CBL-CIPK信号通路的杜梨耐盐机制研究
项目编号:31372051
执行时间:2014-2017
承担单位:园艺研究所
项目负责人:常有宏
项目进展:本项目以调控盐胁迫下细胞内钠离子分布及钠、钾离子平衡的CBL-CIPK 信号通路为切入点,采用高通量测序RNA-Seq技术全面解析耐盐梨砧木杜梨在盐胁迫下的基因转录情况,结合梨基因组信息,鉴定分析杜梨CBL、CIPK、CPA1 (NHX和SOS1)及AKT家族各成员的基因结构和表达模式,从中筛选响应盐胁迫的基因,采用网络分析和qPCR验证,初步明确杜梨耐盐相关的CBL-CIPK 信号调控网络的具体组成。构建了杜梨PbCBLs基因启动子区及编码区的植物过表达载体,通过农杆菌介导转化烟草及拟南芥,转启动子植株GUS活性受激素及阳离子诱导,而转基因PbCBLs植株对盐胁迫的耐受性显著增强。目前,本项目已发表研究论文8篇,其中SCI 2篇(BMC Genomics、Acta Physiol Plant)。
 
4.项目名称:稗草抗二氯喹啉酸、五氟磺草胺和双草醚的多抗性分子机理研究
项目编号:31371953
执行时间:2014-2017
承担单位:植物保护研究所
项目负责人:李永丰
项目进展: 根据稗草转录组测序所得EcACO 部分序列设计引物,从稗草中克隆获得EcACO 的全长cDNA 序列(GenBank 登录号为KP795110 和KP795111),全长为936 bp,编码311 个氨基酸,理论分子量大小为35kD,等电点为5.4。与稗草敏感性生物型的稗草EcACO相比,氨基酸序列存在5个突变位点,其中的3个位点突变位于保守结构域,经原核蛋白表达和酶活性测定结果表明,敏感型稗草MBP::EcACO 融合蛋白单位时间内产生的乙烯释放量是抗性稗草MBP::EcACO 融合蛋白的2.15 倍,这可能是引起乙烯释放速率降低以及稗草产生二氯喹啉酸抗性的原因。
 
5.项目名称:基于快速叶绿素荧光诱导动力学的除草剂活性和安全性评价体系研究
项目编号:31272080
执行时间:2013-2016
承担单位:植物保护研究所
项目负责人:李贵
项目进展:重点开展不同叶龄、温度等因子对化学除草剂胁迫下靶标杂草快速叶绿素荧光诱导动力学特征参数的影响,结果表明,化学除草剂胁迫后靶标杂草快速叶绿素荧光诱导动力学特征参数PHI(Po)、PHI(Eo)、SFI(abs)、PI(abs)、PI(cso)、PI(csm)等与胁迫强度呈现良好相关性,符合剂量-反应模型;在反应时间上,3叶龄杂草通常在胁迫后36hr开始出现明显变化,而5叶龄杂草可通过提高自身代谢水平缓解化学除草剂伤害,响应时间大约在胁迫后84hr,且持续时间更短;不同作用机制除草剂胁迫对靶标杂草快速叶绿素荧光诱导动力学参数的影响不完全一致。
 
6.项目名称:两套组氨酸代谢系统在水稻细菌性条斑病菌致病中的功能与机制
项目编号:31371906
执行时间:2014-2017
承担单位:植物保护研究所
项目负责人:刘凤权
项目进展:从水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)中鉴定了一个关键致病相关基因hshB,序列分析发现HshB与Xoc组氨酸代谢途径中的一个保守组份HutI具有相同的结构域,并且两者均与Xoc的组氨酸代谢及致病性相关。随后我们从Xoc中克隆了组氨酸代谢途径中的其它4个关键基因(hutF、hutH、hutU、hutG),构建了他们的缺失突变体,发现它们的缺失并不影响Xoc的致病性。接着,我们构建了组氨酸合成途径中8个关键基因(hisA、hisB、hisC、hisD、hisE、hisF、hisG、hisH)的缺失突变体,结果发现这些基因的缺失突变均会不同程度地削弱Xoc的致病性,其中△hisB、△hisF缺失突变株的致病性下降50%以上。通过上述阶段性研究,初步明确了组氨酸合成代谢与Xoc致病性的关系,发表相关SCI研究论文两篇。
 
7.项目名称:催乳素和抑制素互作促进鹅卵泡发育和产蛋的细胞和分子机理研究
项目编号:31372314
执行时间:2014-2017
承担单位:畜牧研究所
项目负责人:施振旦
项目进展:已制备鹅催乳素和/或抑制素的重组蛋白抗原,并对鹅、鸡进行了免疫试验。研究发现免疫抑制素显著抑制母鹅和母鸡的产蛋,却显著促进公鸡睾丸发育。在对公鸡的免疫试验中,免疫催乳素显著抑制睾丸发育,而联合免疫催乳素和抑制素极显著抑制睾丸发育。结果表明催乳素具有促进雌雄家禽性腺(睾丸或卵泡)发育的调控作用,而抑制素则具有促进雌家禽卵泡发育和产蛋,以及抑制雄家禽性腺或睾丸发育的作用。此外,该结果还表明催乳素和抑制素对性腺发育的协同性促进作用则仅在雄性家禽中出现。下一步将利用体外培养细胞,研究催乳素和抑制素两种激素对睾丸发育的协同性调控的细胞和分子机理。  相关研究已发表论文3篇,其中SCI 2篇。
 
8.项目名称:类猪圆环病毒P1蛋白的鉴定及其功能的初步分析
项目编号:3111210
执行时间:2013-2016
承担单位:兽医研究所
项目负责人:温立斌
项目进展:将首次发现的类猪圆环病毒P1接种PK15细胞进行培养,提取不同时间收获物的RNA,用地高辛标记的RNA探针,进行Northern杂交,采用化学发光检测系统进行检测,结果可检测出P1 ORF1和ORF3基因的转录本;同时进行的RT-PCR能检测到P1 3个较大(编码大于25个氨基酸)基因的转录本——ORF1、ORF2和ORF3;进行RACE分析除获得上述3个转录本完整的5’端和3’端外,还检测到另外5个较小(编码小于25个氨基酸)基因的完整转录本。通过合成肽制备的多克隆抗体,也证实了病毒P1存在ORF1、 ORF2和ORF3。通过构建的8个ORFs分别缺失的感染性克隆转染PK15细胞,经芯片杂交等证实P1 ORF1可参与胰腺等消化腺分泌和神经退行性疾病的信号通路。发表期刊论文14篇,其中SCI收录5篇;授权专利2项;培养硕士生3名。
 
9.项目名称:miRNA在鸡体内对干扰素介导的抗病毒免疫应答的分子调控
项目编号:31272537
执行时间:2013-2016
承担单位:兽医研究所
项目负责人:王永山
项目进展:在机体的天性免疫应答中,干扰素(IFN)是一族最重要的具有抗病毒、调节细胞分化生长和调节免疫功能等活性的蛋白。我们研究发现,鸡源细胞中的gga-miR-9*能够靶向降解IFN介导的抗病毒信号转导通路中重要的节点蛋白IRF2,抑制IFN的产生,使细胞的抗病毒能力降低,从而促进传染性法氏囊病病毒(IBDV)在细胞中的复制。基于该机理,构建了gga-miR-9*的高表达细胞株,可用于IBDV疫苗的高效生产。发表研究论文2篇(其中SCI收录1篇),申请国家发明专利1项。
 
10.项目名称:猪肺炎支原体感染相关毒力因子的挖掘
项目类别:国家自然科学基金(面上项目)
项目编号:31370208
执行时间:2014-2017
承担单位:兽医研究所
项目负责人:邵国青
项目进展:用双向电泳和质谱技术分析来源于同一母本株的猪肺炎支原体(Mhp)168强弱毒株的全菌蛋白,鉴定出19个差异蛋白;在猪气管上皮细胞(STEC)上,建立了Mhpl68强、弱毒株体外感染模型,通过双向电泳对感染前后Mhpl68强、弱毒株蛋白进行分离,发现感染前后Mhpl68强毒株出现了11个差异蛋白,经过质谱鉴定出了7个支原体蛋白;选择差异蛋白P36、EF-TU和P65进行原核表达,均具有良好的反应原性。制备了P65蛋白单抗,并成功建立阻断ELISA方法。发表相关SCI论文2篇。
 
11.项目名称:棉花受体蛋白基因家族的抗黄萎病功能解析及其抗病机制分析
项目编号:31371930
执行时间:2014-2017
承担单位:农业生物技术研究所
项目负责人:张保龙
项目进展:本项目将有黄萎病抗病功能的Gbve1和无抗性作用的Gbvdr1基因之间多个LRR区域进行替换,将替换后形成融合基因构建7个过表达载体并转化拟南芥,对转基因后代分别接种落叶和非落叶型黄萎病菌系。抗性鉴定结果表明,Gbve1的结构域1-6为对V991抗性关键结构域,Gbve1的结构域11-18为对BP2菌株抗性的关键结构域。结构域替换的结果证明棉花抗黄萎病基因的不同结构域介导对不同菌株的识别。同时,本项目克隆了一个黄萎病抗病新基因Gbvdr3,该基因对落叶型黄萎病菌V991、DF-CQ-2具有抗性,但不抗非落叶型黄萎病菌BP2、JR2。另外,本项目通过比较有无黄萎病抗性作用的棉花表面受体蛋白基因间的差异,开发了功能基因标记Gbvds1549,该标记在30个黄萎病抗感材料中具有多态性。通过本项目执行,发表SCI论文6篇。
 
12.项目名称:Hsp90绑定磷脂特性及其对肌内磷脂水解的影响机制
项目编号:31271891
执行时间:2013-2016
承担单位:农产品加工研究所
项目负责人:徐为民
项目进展:采用荧光光谱研究不同温度下热休克蛋白90(Hsp90)与磷脂的相互作用,结果表明磷脂对Hsp90的荧光猝灭为形成复合物而产生的静态猝灭,Hsp90与磷脂的结合常数较大,在308K、298K、288K温度下,结合常数分别为1.2×103 、1.2×104、1.4×105,说明Hsp90与磷脂存在较好的结合,磷脂对Hsp90的结合位点数为0.92±0.22,并确定了结合的主要作用力为氢键和范德华力;进一步通过全反射红外光谱分别研究Hsp90以及Hsp90/磷脂绑定体特征性基团的变化,结果表明代表磷脂侧链亚甲基的2850、2920和2945cm-1附近的吸收峰发生位移,而1730cm-1代表磷脂羰基的吸收峰和970cm-1处代表胆碱反对称振动峰消失,证实了Hsp90对磷脂的结构产生了影响,Hsp90与磷脂产生了稳定的结合。
 
13.项目名称:食品中Bt Cry毒素检测用广谱抗体的制备研究
项目编号:31371778
执行时间:2014-2017
承担单位:食品质量安全与检测研究所
项目负责人:刘贤金
项目进展:进行了Bt Cry1类毒素共性结构域分析及功能蛋白表达。采用同源建模等蛋白质结构分析软件,获得了以Cry1Aa、Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1B、Cry1C、Cry1E、Cry1F等7种Bt Cry1类毒素为代表的功能共性结构域基因序列,并将其成功克隆、表达及纯化,经ELISA检定,具有较高的生物活性;进行了Bt Cry1类毒素检测用广谱单克隆抗体制备:采用合成肽偶联KLH法作为免疫原制备单克隆抗体,筛选到1株稳定分泌抗体的杂交瘤细胞株,分泌的单克隆抗体对上述Cry1类的7种毒素均具有较高的识别能力;采用混合毒素免疫法制备单克隆抗体,筛到4株对不同Cry1类毒素具有识别能力的细胞株,其中1株能够广谱识别上述7种Cry1类毒素。