See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7361
ETF7361 "O3 ja CO2 poolt indutseeritud õhulõhede sulgumise molekulaarsete mehhanismide uurimine taimedes (1.01.2008−31.12.2011)", Ove Lindgren, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Tehnoloogiainstituut.
ETF7361
O3 ja CO2 poolt indutseeritud õhulõhede sulgumise molekulaarsete mehhanismide uurimine taimedes
Dissecting molecular mechanisms behind plant O3- and CO2-induced stomatal closure
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.3. GeneetikaB225 Taimegeneetika1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt34,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.1. BiokeemiaB191 Taimebiokeemia1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt33,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB310 Soontaimede füsioloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt33,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008297 600,00 EEK (19 020,11 EUR)
01.01.2009−31.12.2009285 696,00 EEK (18 259,30 EUR)
01.01.2010−31.12.2010259 692,00 EEK (16 597,34 EUR)
01.01.2011−31.12.201116 597,20 EUR
70 473,95 EUR

Õhulõhed on taimede epidermises paiknevad mikropoorid, mis on ümbritsetud kahe sulgrakuga. Õhulõhede avatus reguleerib taime gaasivahetust ümbritseva keskkonnaga. Viimastel aastatel on avastatud mitmed õhulõhede sulgumist reguleerivad võtmekomponendid kasutades taimeteaduse mudelorganismi Arabidopsis thaliana’t. On näidatud, et HT1 ja OST1/SnRK2.6 kinaasid reguleerivad vastavalt abtsiishappe (ABA) ja CO2 indutseeritud õhulõhede sulgumist. Meie tulemused näitavad, et OST1/SnRK2.6 on vajalik ka O3 poolt indutseeritud õhulõhede sulgumisel. Hiljuti õnnestus meil kloneerida RCD3, mis kodeerib sulgraku aeglast tüüpi anioon kanalit. Taimedes kus RCD3 on muteerunud puudub ABA, CO2 ja O3 poolt indutseeritud õhulõhede sulgumisreaktsioon täelikult. Varasemalt on korduvalt pakutud, et anioonkanalite aktivatsioon toimub läbi fosforüleerimise. Seetõttu võib oletada, et ülal mainitud proteiin kinaasid moduleerivad RCD3 kanali aktiivsust. Käesolevas projektis uurime kas HT1 ja OST1/SnRK2.6 kinaasid osalevad RCD3 kanali aktiivsuse regulatsioonil vastavalt CO2 ja ABA/O3 toimel. Lisaks plaanime rakendada mitmeid meetodeid, et leida uusi õhulõhede sulgumisel osalevaid regulaatoreid. HT1 ja OST1/SnRK2.6 kinaaside RCD3-e fosforüleerimist testime in vitro. Lisaks kloneerime konstruktid kus RCD3 fosfosaidid on muteeritud ja transformeerime need rcd3 mutanti. Edasi uurime saadud transgeensete liinide võimet komplementeerida rcd3 mutandi õhulõhede reaktsioone ABA, CO2 ja O3-le. Selleks, et leida teisi võimalikke OST1/SnRK2.6 kinaasi sõltuvaid komponente eradame eelnevalt O3-ga töödeldud srk2e mutandi ja metsiku tüübi sulgrakkudest mRNA-d ja analüüsime geeniekspressiooni DNA-mikrokiipidega kuhu on kantud 98% Arabidopsise genoomist. Selleks, et identifitseerida millised valgud reguleerivad OST1/SnRK2.6 kinaasi aktiivsust plaanime sõeluda srk2e mutandi supressoreid. Käesoleva projekti tulemused avardavad oluliselt CO2 ja O3 poolt indutseeritud õhulõhede sulgumise molekulaarseid mehhanisme.
The guard-cells of plants, surrounding the stomatal pores, regulate gas exchange between the interior of the plant and the atmosphere. In the genetic model-organism Arabidopsis thaliana several key components of stomatal closure have been characterized in recent years. The HT1 and OST1/SnRK2.6 kinases have been found to be part of the CO2- and ABA-induced pathways leading to stomatal closure, respectively. We have shown that OST1/SnRK2.6 is also required for O3-induced stomatal closure. Recently we have characterized a recessive mutant of the guard cell S-acting anion channel protein, RCD3. Remarkably, CO2, O3 and ABA failed to induce stomatal closure in the mutant, implying that the RCD3 channel protein represents a downstream component in common for all of these transduction pathways. In this application we will address whether the HT1 and OST1/SnRK2.6 protein kinases modulate RCD3 channel activity by phosphorylation. The ability of the HT1 and OST1 proteins to phopsphorylate RCD3 will be tested in vitro. Putative RCD3 phosphorylation sites will be altered by site-directed mutagenesis and transformed into rcd3 mutant background. Ability to rescue ABA, CO2 and O3 specific stomatal phenotypes of rcd3 will then be analysed in obtained transgenic lines. We will also apply several methods for discovery of more components for the O3-induced pathways of stomatal closure. A functional genomics effort using guard cell mRNA for microarray hybridization will be used to compare differential gene-expression in WT and srk2e mutant with the aim to find regulatory components between OST1/SnRK2.6 and RCD3. The function of candidate genes will be assessed by analyzing available knockout lines. We also plan a mutant screen for suppressors of srk2e mutant in order to find upstream regulators of the pathway. Taken together this project will further improve our understanding of the O3-, CO2- and ABA-induced signal transduction mechanisms regulating plant stomatal closure.