油菜黄籽花粉直感基因的克隆与核不育表型标签的构建

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31571700
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Seed coat colour is determined by the type and content of pigment deposited in the seed coat cells. It is related with many important agronomic traits of seeds, such as seed dormancy, longevity, oil content, protein content and fibre content. Conventional genetic research shows that genetic control of seed coat colour is composed of maternal effect and pollen effect (xenia effect). Because phenotype of genes with pollen effects are exhibited one growing season ealier than the phenotype of genes with maternal effects, this kind of genes have specific useness in the breeding. For example, we can link the yellow seed coat gene with pollen effect together with male sertrile genes to construct yellow seed coat indicated male sterile lines for hybrid producing. .In this research, we isolated a mutation of yellow seeded Brassica napus line controlled by single mendel locus with pollen effect. Using the Brassica 60K Infinium BeadChip SNP genotyping array, we mapped the yellow seed coat gene on C4 genetic linkage map. The linked makers flank the gene within about 3.2M physical region.Using RNAseq technology, we accquired 50K unigenes transcripted in the seeds and 53 genes differently transcripted between brown wild type and yellow mutation. Only one of the 53 genes located on the 3.2M gene-mapped region. Another 81 transcripted genes accquired by RNAseq were loacted in the region with SNP polymorphism. Based on these work, this project is intergating fine-mapping and bioinfomatics to isolate the candidate genes, then verifys the gene function by genetic transformaiton. In order to intergate the breeding research, we are linking some male sterile gene to the candidate gene to construct yellow seed coat-male strile linked breeding lines.
种皮颜色由种皮色素类型和含量决定,是种子的重要表型性状之一,与种子休眠、种子寿命、含油量、蛋白含量、纤维素含量等重要农艺性状有关。经典遗传研究表明种皮颜色调控方式主要分为母体效应和花粉效应(花粉直感,种胚直感)。遗传育种中花粉直感效应基因表型比母体效应基因表型早一个种植世代,具有特殊的应用价值。本研究在筛选获得花粉效应基因调控油菜黄籽性状的单基因突变体的基础上,结合经典遗传分析、转录组测序和60K油菜SNP芯片作图,将该基因定位于C4染色体3.2M的区段,转录组数据表明该区域只有一个基因表达有差异,另外尚有81个无表达差异的基因被转录组测序检测到。本研究结合精细定位和候选基因多态性分析确定候选基因,通过转基因的方法进行基因功能验证。为与应用研究相结合,本研究将雄性不育基因和候选基因构建在同一转化载体上,尝试构建黄籽-不育连锁体系,开拓杂种优势利用的新途径。

结项摘要

种皮颜色由种皮色素类型和含量决定,是种子的重要表型性状之一,与种子休眠、种 子寿命、含油量、蛋白含量、纤维素含量等重要农艺性状有关。经典遗传研究表明种皮颜 色调控方式主要分为母体效应和花粉效应(花粉直感,种胚直感)。本研究在筛选获得花粉效应基因调控油菜黄籽性状的单基因突变体的基础上,结合经典遗传分析、转录 组测序和60K油菜SNP芯片作图,将该基因定位于C4染色体3.2M的区段。选取初定位染色体区域的SSR标记和新开发的indel标记,对黄籽基因精细了精细定位,定位目标区域大约200kb。通过转录组测序数据和近等基因系基因组重测序相结合,确定黄籽是由于一小段DNA插入突变引起。插入造成的效应是一个正负链双向表达的基因断裂,正链部分基因不完全转录,生成负链基因的反义基因,造成负链基因功能失活。将候选基因片段采用35S启动子构建载体验证该基因功能。根据油菜和拟南芥小孢子发育调控模型,分别在油菜中敲除了5个雄性不育基因,单由于油菜基因组的复杂性,在拟南芥中有功能的基因在油菜中敲除后都没有表型,于是重新设计了TA29-RNase的过期专利基因,与黄籽基因一起构建连锁表达载体。黄籽基因-不育基因构建的连锁表达载体转化油菜,获得了48棵油菜转化苗,2020年3月表型显示全部转化株都是雄性不育,是否黄籽由于作物生长季节关系尚处于评价中。取得的最主要进展就是确定了黄籽候选基因,设计了黄籽-雄性不育连锁的转基因油菜,转化获得的转基因油菜黄籽指示具有雄性不育表型的不育株,黑籽指示可育的非转基因株。杂交制种时选用黄籽,用于生产时选用黑籽,实现用转基因株系生产非转基因杂交种。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
甘蓝型油菜黄籽突变对含油量和蛋白质含量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    浙江大学学报(农业与生命科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘于;王伏林;刘仁虎
  • 通讯作者:
    刘仁虎
转异质型 ACCase 复合基因对油菜含油量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    分子植物育种
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王伏林;吴关庭;郎春秀;刘仁虎
  • 通讯作者:
    刘仁虎
Embryonal Control of Yellow Seed Coat Locus ECY1 Is Related to Alanine and Phenylalanine Metabolism in the Seed Embryo of Brassica napus
甘蓝型油菜种胚中黄色种皮位点ECY1的胚胎控制与丙氨酸和苯丙氨酸代谢相关
  • DOI:
    10.1534/g3.116.027110
  • 发表时间:
    2016-04-07
  • 期刊:
    G3. Genes\Genomes\Genetics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang F;He J;Shi J;Zheng T;Xu F;Wu G;Liu R;Liu S
  • 通讯作者:
    Liu S

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其他文献

三维数字化齿面的展成方法研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    机械科学与技术
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  • 作者:
    易传云;王涛;王伏林
  • 通讯作者:
    王伏林
水稻种子成熟后期高湿环境下种子休眠相关基因的表达
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    10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.01
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植物中的乙酰辅酶A羧化酶(ACCas
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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    吴关庭
数字化齿面展成加工运动仿真研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    刘洪贵;易传云;王 涛;王伏林
  • 通讯作者:
    王伏林

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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

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          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]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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