水稻长穗颈基因qPE-11的克隆和功能验证

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31200144
  • 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:
    C0207.植物生殖与发育
  • 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

The phenomenon of panicle enclosure exists in all the male sterile lines, which seriously affects the hybrid reproduction and seed production. It will be helpful to elucidate the molecular mechanism of panicle extrusion for solving this problem. The chromosomal single fragment substitution line 107 (CSSL107), which shows a significant length of panicle extrusion compared with 9311, was screened. qPE-11, a major QTL in CSSL107 was initally mapped. Our data also showed that: 1, ratio of long and short panicle neck traits in the F2 derivative segregating population was 3:1; 2, qPE-11 was tightly linked with the panicle neck trait; 3, the physical area of qPE-11 was narrowed into 1.2Mb. Based on these studies, we will fine map qPE-11 by the strategy of map-based cloning. By sequencing candidate genes and using the bioinformatics technology, target its mutated gene and identify gene structure, protein structure, and the relationships in evolution; By means of PCR and sequencing, analyze allelic differences in several rice varieties; Using trangenic tests of RNAi, OVER and GUS/GFP vectors, verify the function of the targeted gene. Alao, determine the correlation between its expressional levels and phenotypes of panicle extrusion, and clear its patterns in spatial and temporal expression and subcellular localization. This project will reveal the molecular regulation mechanism of the elongation of rice panicle neck and provide strong evidence.
不育系包穗问题是制约杂交水稻繁殖和制种产量的重要因素,研究穗抽出度(穗颈)伸长的分子机制,为解决该问题提供科学依据。申请人及研究室成员前期筛选到一个与亲本93-11差异极显著的长穗颈单片段置换系CSSL107,并定位了主效QTL qPE-11;而后研究结果表明,其衍生分离群体的穗颈长度性状符合3:1,且与qPE-11区间内的分子标记紧密连锁;现已将qPE-11定位在1.2Mb的物理区域内。本项目拟利用图位克隆技术对qPE-11进行精细定位,通过候选基因测序和生物信息学技术,获得目标基因,明确基因结构、蛋白结构及物种进化关系;利用PCR及测序技术分析目标基因在多个品种中的等位性差异;通过干涉、超表达、GUS/GFP等转基因试验,明确基因的表达量与表型之间关系及其时空表达特性和亚细胞定位模式。本项目将为阐明水稻穗颈伸长的生物学机制奠定基础。

结项摘要

水稻是重要的粮食作物,其产量与穗部性状发育直接相关,其中,穗抽出度(穗颈长度)与穗部性状形成密切相关。穗颈长度的遗传研究对水稻穗颈长度形成及对产量相关性状的影响具有重要理论和实践意义。利用“9311/日本晴”染色体片段置换系(CSSLs),将长穗颈表型置换系C107的控制基因qPE-11定位到第11条染色体4Mb区域内。对另一个短穗颈C115中的控制基因qPE-12进行精细定位和候选基因分析,通过图位克隆技术将qPE-12精细定位至130kb区域内,该区间包含5个候选基因。调查了“TD70/Kasalath”重组自交系(RILs)群体的穗颈长度及产量相关性状等12个性状,发现穗颈长度与株高、穗长和千粒重表现为显著正相关性,与穗部性状如一次枝梗数、每穗粒数等表现出显著负相关性,而与谷粒产量、结实率表现出低或无相关性。在RIL群体中12个农艺性状共定位到38个QTLs,检测到4个QTL簇,鉴定到5个穗颈长度QTLs。穗颈长度qPE9和qPE11携带长穗颈亲本Kasalath来源的等位基因,并且在两年中稳定存在,可用于后续TD70及其他短穗颈水稻品种的育种改良中。本项目获得了一个控制穗颈伸长的候选基因qPE-12,鉴定了2个长穗颈QTLs qPE9和qPE11,这些新遗传位点的发现将为后续水稻穗颈伸长的分子机理研究奠定基础,为短穗颈水稻品种的遗传改良及解决不育系包穗问题提供基因资源,因此该项目具有重要的理论和实践意义。

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(2)
专利数量(0)
水稻苗期耐低氮相关性状的QTL定位
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    华北农学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱镇;周丽慧;姚姝;王才林
  • 通讯作者:
    王才林
水稻高代回交置换系穗颈长度的遗传分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    植物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周丽慧;姚姝;于新;王才林
  • 通讯作者:
    王才林
Analysis of QTLsfor panicle exsertion and its relationship with yield and yield-related traitsin rice (Oryza sativa L.)
水稻穗外露QTL及其与产量及产量相关性状的关系分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Genetics and Molecular Research
  • 影响因子:
    0.4
  • 作者:
    Yadong Zhang;Zhen Zhu;Shu Yao;Cailin Wang
  • 通讯作者:
    Cailin Wang

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其他文献

干扰RNA抑制EGFR对乳腺癌细胞放射敏感性的影响
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    赵春芳;王晓莉;常莉
  • 通讯作者:
    常莉
基于质谱技术的黄芩治疗2型糖尿病的粪便代谢组学研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    周元;张沐新;张亚楠;刘志强;宋凤瑞;赵春芳
  • 通讯作者:
    赵春芳
红豆杉脱分化过程中的遗传和表观遗传变异
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    植物生理学通讯
  • 影响因子:
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  • 作者:
    李丽琴;吴文娟;余龙江;赵春芳;付春华
  • 通讯作者:
    付春华
基于高密度遗传图谱定位水稻籽粒长宽比QTL
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    江苏农业科学
  • 影响因子:
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  • 作者:
    梁文化;陈涛;姚姝;赵凌;朱镇;赵庆勇;周丽慧;赵春芳;路凯;赫磊;王才林;张亚东
  • 通讯作者:
    张亚东
水稻RIL 群体高密度遗传图谱构建及粒型QTL 定位
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国农业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张亚东;梁文化;赫磊;赵春芳;朱镇;陈涛;赵庆勇;赵凌;姚姝;周丽慧;路凯;王才林
  • 通讯作者:
    王才林

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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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