苹果果实酸度QTLs区域液泡膜H+-ATPase及相关调节基因的关联分析和功能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31372048
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1503.果树生长发育
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Apple is an economically important fruit tree in China. Malic acid is the main organic acid in mature apple fruit, and its content is one of the most important determinants of apple fruit quality. Thus, it is of important academic significance and realistic value for apple high-quality breeding programs to study on the mechanism underlying malic acid biosynthesis in fruit. Malic acid is stored in the vacuole and intracellular transport of malate is closely related to fruit acidity. We have identified a series of genes related to malate transport, including vacuolar H+-ATPase and putative regulatory genes in genomic regions harboring QTLs for apple fruit acidity. The main objective of this project is to further investigate DNA sequence variation in these genes and identify candidate genes, rather than Ma genes, responsible for apple fruit acidity using a combined approach of linkage and association mapping. We will analyze the relationship between the expression of the candidate genes and fruit acidity, and the functional analysis of the candidate genes will be carried out as well. We will also develop functional markers of candidate genes and exploit interaction network of genes involved in the transport and accumulation of malate in fruit. Therefore, this project has the potential to contribute to improve our understanding regulation of malate metabolism in fruit, and it will also provide molecular tools to facilitate the development of new varieties with high-quality fruit in apple and other fruit tree crops.
苹果是我国重要经济果树。苹果酸是苹果成熟果实中主要有机酸,其含量是决定苹果品质的一个重要因素,解析苹果酸合成调控机制,对于优质品种的选育具有重要理论意义与应用价值。苹果酸主要贮存于液泡中,液泡中苹果酸转运与果实酸度关系密切。本项目拟在我们前期鉴定的位于苹果果实酸度QTLs区域液泡膜H+-ATPase及相关调节基因的基础上,进一步鉴定这些基因的DNA多态性位点,运用QTL定位与候选基因关联分析相结合的方法,发掘与果实酸度显著关联的DNA变异序列及候选基因,分析候选基因的表达水平与果实酸度性状之间的相关性,开展候选基因参与果实酸度性状形成的功能研究,发掘Ma基因位点之外控制果实酸度的候选基因及其功能标签,同时研究候选基因之间的相互作用,探索果实苹果酸转运与积累过程中的基因互作网络,为苹果等果树果实品质性状的遗传改良提供理论依据和分子工具。

结项摘要

酸度是决定苹果品质的一个重要因素,解析苹果有机酸合成调控机制,对于优质品种的选育具有重要理论意义与应用价值。有机酸主要贮存于液泡中,液泡中苹果酸转运与果实酸度关系密切。本项目开展了苹果果实酸度QTL定位研究并获得了一个位于QTL区间的控制果实酸度的质子泵基因Ma10,候选基因关联分析表明Ma10可解释苹果资源果实酸度表型变异的8%左右,Ma10位于液泡膜,在酵母YAK2突变株和番茄中异位表达可显著提高苹果酸在酵母细胞或番茄果实的积累。同时阐明了苹果果实酸度主效基因Ma1编码框尾端单碱基变化位点影响果实酸度的分子机理,该SNP位点可解释苹果资源果实酸度表型变异方差5%左右,该SNP位点碱基为G时,对应的编码蛋白位于液泡膜,能够将苹果酸转运到液泡,促进果实有机酸积累;但当SNP位点碱基为A时,造成终止密码子提前,编码的不完整蛋白位于细胞质膜上,无法负责将苹果酸向液泡中转运,不利于有机酸积累。此外,开发了Ma10和Ma1基因分子标记,研究结果为苹果等果树果实品质性状的遗传改良提供理论依据和分子工具。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Variation of ascorbic acid concentration in fruits of cultivated and wild apples
栽培苹果和野生苹果果实中抗坏血酸浓度的变化
  • DOI:
    10.1016/j.foodchem.2017.01.014
  • 发表时间:
    2017-06-15
  • 期刊:
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    Fang, Ting;Zhen, Qiaoling;Han, Yuepeng
  • 通讯作者:
    Han, Yuepeng
Identification and characterization of S-RNase genes and S-genotypes in Prunus and Malus species
李属和苹果属物种中 S-RNase 基因和 S 基因型的鉴定和表征
  • DOI:
    10.4141/cjps-2014-254
  • 发表时间:
    2015-03-01
  • 期刊:
    CANADIAN JOURNAL OF PLANT SCIENCE
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Gu, Chao;Wang, Lu;Han, Yuepeng
  • 通讯作者:
    Han, Yuepeng
Reduced representation genome sequencing reveals patterns of genetic diversity and selection in apple
简化代表性基因组测序揭示了苹果遗传多样性和选择的模式
  • DOI:
    10.1111/jipb.12522
  • 发表时间:
    2017-03-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    Ma, Baiquan;Liao, Liao;Han, Yuepeng
  • 通讯作者:
    Han, Yuepeng

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其他文献

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韩月彭的其他基金

桃转录因子PpbZIP18调控果实糖积累的功能及机理解析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
桃PpTST1基因可变剪接参与果实糖分积累的调控及机理解析
  • 批准号:
    31872087
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    面上项目
桃PpOA3基因参与果实酸度调控的功能及机理解析
  • 批准号:
    31672134
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    面上项目
基于SSR遗传图谱的苹果糖酸品质性状的基因定位
  • 批准号:
    30971987
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  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    面上项目

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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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