玉米株型建成调控网络研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:92035302
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:500.0万
- 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:2021
- 批准年份:2020
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2021-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:金危危; 林中伟; 李刚; 王雅鑫; 刘行芹; 王席; 韩林倩; 张婷婷; 史庆彪;
- 关键词:
项目摘要
Ideal plant architecture is the basis of maize high yield production. Plant height, stalk strength and leaf angle, which vary synergistically in general, are the major factors constituting plant architecture in maize. The applicant and participants have fine-mapped and cloned a series of key genes underlying plant architecture (PA), such as DLF1, qPH7, stiff1, HB53, and ABPH. These PA associated key genes function with multigenic effect controlling plant height, and synergistically regulate a certain number of PA sub-traits in a pleiotropic manner. On the basis of previous works, here, we propose to collaborate with all participants tightly, utilize modern molecular biological and genetic techniques, do the machine learning based on the comprehensive multi-omic biological big-data for the identification of regulatory networks of these PA associated key genes. Our proposal is dedicated to demonstrating the molecular mechanism of pleiotrophism, and systematically dissection of the molecular network associated with multigenic effect. Furthermore, we will conduct re-sequencing on an association panel of ~500 diverse inbred lines and maize relative-teosinte, followed by association mapping and evolutionary analysis, to identify favorable alleles for high-yield breeding and the selection sites during maize domestication and selection. Our proposal will not only enhance our understanding of the molecular mechanism of maize plant architecture, decipher the regulatory network during maize plant development, but also potentially provide a substantial number of new functional markers for maize high-yield breeding.
理想株型是玉米高产的基础,而株高、茎杆强度与茎叶夹角是玉米株型的重要构成因子,并表现出一定的协调变异规律。申请人及参与人团队前期分离和克隆了株型关键功能基因DLF1、qPH7、STIFF1、HB53和ABPH等,这些基因表现出明显的“多因一效”的调控关系共同影响株高,同时又各自表现出“一因多效”效应影响多个株型子性状协同变异。本项目拟在此基础上,进一步通过各参与团队的密切合作,利用现代分子生物学与遗传学技术,基于多维组学等生物大数据,进行机器学习挖掘与深度功能验证这些株型关键基因的调控网络,系统阐明这些株型关键基因“一因多效”调控株型各性状协同变异的分子机制,解析其“多因一效”共同调控株高变异的分子网络,进而,通过重测序、关联分析与进化分析,鉴定株型关键基因在玉米驯化与育种中的选择位点,挖掘并聚合优良等位基因,为玉米产量分子育种提供理论指导与基因资源。
结项摘要
玉米产量主要依赖种植密度,而种植密度又决定于株型。玉米株型是一个非常复杂的性状,由株高、叶夹角、叶长等十几个紧密联系又相对独立的性状组成,遗传基础复杂。前期项目克隆了玉米株型关键基因DLF1、qPH7、stiff1、ABPH、HB53等,本项目利用遗传学,分子生物学技术,生物大数据的人工智能挖掘技术,以及群体遗传学等工具,构建了玉米株型关键基因DLF1、qPH7、stiff1、ABPH、HB53的分子调控网络,建立了玉米株型建成关键基因预测的人工智能算法,批量挖掘并克隆了十几个新的玉米株型节点基因并进行了功能验证。本项目初步解析了玉米株型建成关键基因DLF1、qPH7、stiff1、ABPH、HB53的“一因多效”协同调控株型各子性状的分子基础,阐明了玉米株型关键基因DLF1、qPH7、stiff1、ABPH、HB53的“多因一效”地控制玉米株高变异的分子机制。进一步,群体水平的重测序与关联分析鉴定到玉米株型关键基因的广泛序列变异及其调控株型变异的优异等位基因,开发了可以用于玉米株型改良的功能性分子标记。本项目的研究成果为玉米理想株型改良提供了理论基础与基因资源,具有一定的理论与应用价值。在本集成项目的支持下,尽管只有1年的执行期项目组已经在国际主流期刊发表论文9篇,还有多篇高水平研究论文在审中,申请并获批专利2项,另有3个专利正在申请中,培养博士生9名,硕士生3名,其中2021年毕业硕士2名。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Megabase-scale presence-absence variation with Tripsacum origin was under selection during maize domestication and adaptation.
玉米驯化和适应过程中选择了来自 Tripsacum 的兆碱基规模存在-不存在变异
- DOI:10.1186/s13059-021-02448-2
- 发表时间:2021-08-20
- 期刊:Genome biology
- 影响因子:12.3
- 作者:Huang Y;Huang W;Meng Z;Braz GT;Li Y;Wang K;Wang H;Lai J;Jiang J;Dong Z;Jin W
- 通讯作者:Jin W
Genome-Wide Identification and Characterization of Small Peptides in Maize.
玉米小肽的全基因组鉴定和表征
- DOI:10.3389/fpls.2021.695439
- 发表时间:2021
- 期刊:Frontiers in plant science
- 影响因子:5.6
- 作者:Liang Y;Zhu W;Chen S;Qian J;Li L
- 通讯作者:Li L
Single-molecule long-read sequencing reveals extensive genomic and transcriptomic variation between maize and its wild relative teosinte (Zea mays ssp. parviglumis)
单分子长读长测序揭示了玉米及其野生近缘类蜀黍(Zea mays ssp. parviglumis)之间广泛的基因组和转录组变异
- DOI:10.1111/1755-0998.13454
- 发表时间:2021
- 期刊:Molecular Ecology Resources
- 影响因子:7.7
- 作者:Li Zhao;Han Linqian;Luo Zi;Li Lin
- 通讯作者:Li Lin
Opposite response of maize ZmCCT to photoperiod due to transposon jumping
转座子跳跃导致玉米 ZmCCT 对光周期的相反反应
- DOI:10.1007/s00122-021-03862-7
- 发表时间:2021-05
- 期刊:Theoretical and Applied Genetics
- 影响因子:5.4
- 作者:Zhong Shuyang;Liu Hangqin;Li Yan;Lin Zhongwei
- 通讯作者:Lin Zhongwei
Genome assembly of the Chinese maize elite inbred line RP125 and its EMS mutant collection provide new resources for maize genetics research and crop improvement
中国玉米优良自交系RP125及其EMS突变体基因组组装为玉米遗传学研究和作物改良提供新资源
- DOI:10.1111/tpj.15421
- 发表时间:2021-08-08
- 期刊:PLANT JOURNAL
- 影响因子:7.2
- 作者:Nie, Shujun;Wang, Bo;Zhang, Zhiming
- 通讯作者:Zhang, Zhiming
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其他文献
日本人パーキンソニズム症例におけるDCTN1解析
日本帕金森病病例的 DCTN1 分析
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:富山弘幸;李林;中尾紘一;京楽格;栗崎玲一;李元哲;舩山学;吉野浩代;音成龍司;坪井義夫;服部信孝
- 通讯作者:服部信孝
胶合木-混凝土组合梁与木柱组合体抗震性能试验研究
- DOI:10.14006/j.jzjgxb.2018.0557
- 发表时间:2020
- 期刊:建筑结构学报
- 影响因子:--
- 作者:张婧;胡夏闽;洪万;李林;孙啟萌
- 通讯作者:孙啟萌
The exterior unsteady viscous flow and heat transfer due to a porous expanding stretching cylinder
多孔膨胀拉伸圆筒引起的外部非定常粘性流和传热
- DOI:10.1016/j.compfluid.2014.09.038
- 发表时间:2014-12
- 期刊:computers & fluids
- 影响因子:--
- 作者:李林;郑连存;张欣欣;刘白羽
- 通讯作者:刘白羽
アストロサイトの抗酸化防御機構を標的とした神経保護.
通过针对星形胶质细胞抗氧化防御机制进行神经保护。
- DOI:--
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:関根威;李林;李元哲;今道洋子;吉野浩代;舩山学;富山弘幸;久保紳一郎;服部信孝;浅沼幹人
- 通讯作者:浅沼幹人
协同创新项目中校企合作利益均衡影响因素研究
- DOI:10.16339/j.cnki.hdxbskb.2017.02.012
- 发表时间:2017
- 期刊:湖南大学学报(社会科学版)
- 影响因子:--
- 作者:李林;彭磊;范芳芳
- 通讯作者:范芳芳
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李林的其他基金
Sem1基因协同调控玉米产量与干旱响应的分子机制研究
- 批准号:32272158
- 批准年份:2022
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
18个大刍草渗入群体的优良青贮生物量性状鉴定与利用
- 批准号:32261143463
- 批准年份:2022
- 资助金额:200.00 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
18个大刍草渗入群体的优良青贮生物量性状鉴定与利用
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:200 万元
- 项目类别:
CRISPR-RNA整合功能基因元件的工程假单胞菌矿化双酚EDCs耦合代谢机制与微环境应用效果
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
CRISPR-RNA整合功能基因元件的工程假单胞菌矿化双酚EDCs耦合代谢机制与微环境应用效果
- 批准号:32170124
- 批准年份:2021
- 资助金额:58.00 万元
- 项目类别:面上项目
玉米株型建成分子机制研究
- 批准号:31922068
- 批准年份:2019
- 资助金额:130 万元
- 项目类别:优秀青年科学基金项目
玉米籽粒大小基因Sem1的分离克隆与分子机制研究
- 批准号:31771798
- 批准年份:2017
- 资助金额:63.0 万元
- 项目类别:面上项目
利用II型CRISPA-Cas9系统改造锰氧化假单胞菌T34及用于生物模板法构建高势能电极材料的研究
- 批准号:31770108
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
丁香假单胞菌GntR/HutC类转录调控因子InpR调控网络解析与调控冰核基因分子机制研究
- 批准号:31570123
- 批准年份:2015
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
土壤细菌生物氧化Mn(Ⅱ)的分子机制研究
- 批准号:31270158
- 批准年份:2012
- 资助金额:78.0 万元
- 项目类别:面上项目