大黄属低拷贝核基因的系统发育重建和物种分化研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31000104
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    王爱兰
  • 依托单位：
    鲁东大学
  • 学科分类：
    C0202.植物系统发生与进化
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

杂交与多倍化一直被认为是物种辐射式分化中的主要驱动力。但是，如何区分这一进化过程中的杂交与多倍化事件始终是进化生物学的难点之一。已有的研究发现大黄属物种分化过程存在辐射进化趋势，并且属内一些物种也为四倍体。在我们已超过万个叶绿体DNA序列碱基以及ITS克隆序列的系统发育研究基础上，本项目拟用低（或单）拷贝核基因-黄嘌呤脱氢酶基因(XHD）重建大黄属物种之间的系统发育关系，通过与已有的叶绿体DNA基因树比较，验证是否存在辐射进化式样，区分可能存在的二倍体杂交事件，和鉴定四倍体物种是杂交异源多倍化还是同源多倍化形成的。这些研究结果对于理解适应辐射物种分化过程本身，以及该过程中的杂交与多倍化和极端环境如何导致物种分化与适应机制等方面都具有重要科学意义。

结项摘要

本项目利用低拷贝核基因-黄嘌呤脱氢酶基因(XHD）重建了大黄属物种之间的系统发育关系，通过与已有的nrDNA ITS和叶绿体cpDNA基因树进行比较分析发现：1) 低拷贝XDH基因所构建的系统发育树，整个属的不同拷贝组成了一个独立的单系分支，证明了大黄属的单系起源性质，而其他属的拷贝独立成支后聚在一起；另外，该谱系树上的内部分支与邻近属物种分化的内部分支距离相比，都十分短，这与叶绿体基因树一样，也表明大黄属存在辐射进化，发生的原因可能是由于青藏高原的快速隆升和气候变化导致的；2）聚类分析时发现，二倍体物种所获得的XDH基因克隆序列并不组成单系群，而是与其他物种的基因拷贝序列聚在一起，表明该属物种分化过程中可能存在不完全的谱系筛选或杂交；3）四倍体物种天山大黄、小大黄和密序大黄的XDH基因克隆序列在基因树上分散在多个分支中，表现出杂合性，通过与已有的nrDNA ITS和叶绿体cpDNA基因树比较分析，推测该些四倍体物种是杂交异源多倍化形成而非同源染色体加倍形成；以上研究结果对于理解辐射物种进化过程本身，以及该过程中的杂交与多倍化导致物种分化与适应机制等方面都具有重要科学意义。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Rapid radiation of Rheum (Polygonaceae) and parallel evolution of morphological traits
大黄（蓼科）的快速辐射与形态性状的平行进化
  • DOI：
    10.1016/j.ympev.2012.01.002
  • 发表时间：
    2012-04-01
  • 期刊：
    MOLECULAR PHYLOGENETICS AND EVOLUTION
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Sun, Yongshuai;Wang, Ailan;Liu, Jianquan
  • 通讯作者：
    Liu, Jianquan

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  • 通讯作者：
    王爱兰

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王爱兰的其他基金

资源植物四倍体物种小大黄的进化历史研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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