水稻抽穗期新基因LHD4的图位克隆和功能鉴定

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31200905
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Heading date, one of the most important agronomic traits, is one of the leading objectives in rice breeding, which directly determines the adaptation of rice in different cultivation areas and crop seasons and is a key factor to attain the desired yield level. Recently, we have constructed a rice library of 1529 chromosome segment substitution lines (CSSLs), by using HJX74, an elite indica variety from South China, as recipient and 26 accessions including 14 indica and 12 japonica collected worldwide as donors. By using the CSSL library, 58 genes (QTLs) controlling rice heading date trait were identified, and one of them (named as LHD4) was further mapped on the substituted segment on chromosome 4 of the CSSL W05-11-5-16-2-5 by whole genome resequencing technique. In the proposed project, I propose to clone LHD4 by the methods of fine mapping and high-resolution linkage analysis using F2 population materials derived from the backcross between W05-11-5-16-2-5 and HJX74, to functionally analyse it by rice transformation and complementation experiments, to dissect its genetic position in regulating heading date trait in rice through quantitative expression analysis of LHD4 and other cloned heading date genes, and to explore its molecular evolution through allelic variation analysis. Information and knowledge generated from cloning and molecular charactierizaiton of this no-previously identified heading date gene LHD4 will help illuminate the underlying complexities of the heading process as well as aid in understanding the mechanism underlying the evolutionary diversification of heading date. More importantly, this new heading date gene can become an interesting target for selection, and facilitate the breeding of improved rice varieties adapting to the different growth conditions in variable latitudes, altitudes, and seasons or different cropping locations.
抽穗期是决定水稻品种地区与季节适应性的重要农艺性状,抽穗期基因的鉴定对于改良水稻的生产性能具有重要意义。本项目组构建了以"华粳籼74"为受体,以世界各地的26个品种为供体的染色体片段代换系(CSSL)文库,鉴定出控制水稻抽穗期的基因(QTL)共58个,并利用基因组重测序的方法将其中的一个新的水稻迟熟基因(命名为LHD4)定位到了第4染色体上。本研究拟利用CSSL扩大作图群体精细定位并克隆该基因,并在此基础上,采用水稻转基因沉默和过量表达的方法对该基因进行功能验证;利用实时定量PCR方法分析LHD4和其它生育期基因的表达情况,推测LHD4在整个水稻抽穗期基因调控网络中的位置;对不同来源水稻的LHD4座位进行序列测定,探索LHD4的分子进化。水稻抽穗期新基因LHD4的克隆和鉴定将有助于阐明水稻抽穗期的分子生物学机制,对培育具有特定抽穗期,适应相关稻作生产区域的新品种具有重要的应用价值。

结项摘要

抽穗期是决定水稻品种地区与季节适应性的重要农艺性状,抽穗期基因的鉴定和克隆对改良水稻的生产性能具有重要意义。本项目组前期获得了1123个以籼稻品种“华粳籼74”为受体的染色体片段代换系(CSSL)并对这些染色体片段代换系进行了抽穗期表型鉴定,发现CSSL5在早晚季均表现出迟熟表型。在此基础上,本项目通过遗传分析发现CSSL5的迟熟表型由两个具有上位性互作的水稻抽穗期QTL LHD4(重新命名为LH8)和EH3控制,EH3的功能发挥依赖于LH8的不同基因型。利用CSSL扩大作图群体精细定位并克隆LH8,发现LH8编码一个能与Hd1互作的CCAAT-box结合转录因子。本研究的研究成果将有助于阐明水稻基因互作控制抽穗期的分子机制,对于培育具有特定抽穗期、适应相关稻作生产区域的新品种和实现水稻早熟高产具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
基于SSSL的水稻抽穗期基因的上位性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国科技论文在线
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈景斌;刘自强
  • 通讯作者:
    刘自强
基于单片段代换系的水稻抽穗期QTL上位性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    华南农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈雄辉;张桂权;金玲玲;刘桂富
  • 通讯作者:
    刘桂富
Fine mapping and candidate gene analysis of gl-1, a gene controlling trichome formation in rice
水稻毛状体形成控制基因gl-1的精细定位及候选基因分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国科技论文在线
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    ZENG Ruizhen;LIU Ziqiang
  • 通讯作者:
    LIU Ziqiang
Detection and characterization of epistasis between QTLs on plant height in rice using single segment substitution lines.
使用单片段替换系检测和表征水稻株高 QTL 之间的上位性
  • DOI:
    10.1270/jsbbs.65.192
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
    Breeding science
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Zhu H;Liu Z;Fu X;Dai Z;Wang S;Zhang G;Zeng R;Liu G
  • 通讯作者:
    Liu G
Development of a platform for breeding by design of CMS lines based on an SSSL library in rice (Oryza sativa L.)
基于水稻 SSSL 文库开发 CMS 品系设计育种平台(Oryza sativa L.)
  • DOI:
    10.1007/s10681-015-1384-5
  • 发表时间:
    2015-09-01
  • 期刊:
    EUPHYTICA
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Dai, Ziju;Lu, Qing;Zhang, Guiquan
  • 通讯作者:
    Zhang, Guiquan

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    --
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    --
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  • 作者:
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水稻籼粳杂种花粉不育基因Se的克隆和分子机理研究
  • 批准号:
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  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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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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