花生A08连锁群上含油量主效QTL（qOCA08）的精细定位

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31801403
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    刘念
  • 依托单位：
    中国农业科学院油料作物研究所
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Increasing oil content is one of important targets for peanut breeding. But lack of superior high-oil germplasm and weakness of studies in genetic basis for oil content, lead to little progress in high-oil breeding. Previously, a major QTL(qOCA08) which could be repeatedly detected in three-year trials, was located on genetic linkage group A08 using a RIL population. The interval of this QTL is 4.8 cM. In this project, a individual plant which carries heterozygous target loci, is selected from the RIL population (F6) through molecular markers. And two NILs with different oil content are obtained from the self-cross progenies of this individual plant. Filial generation of two NILs is used to construct secondary segregation population. Then polymorphism SNP markers developed from resequencing analysis of two NIL genomes, are used to analyze genotype of secondary segregation population. Combining genotyping and phenotyping data, fine mapping of target QTL could be done through substitution mapping strategy. Finally transcriptome sequencing of two NILs with different oil content are performed to predict oil related candidate genes, and markers tightly linked with oil content could be developed based on results of fine mapping. This project could reveal genetic basis of oil content in peanut, and provide theoretical and material supports for promoting selection efficiency of high-oil germplasm.
提高含油量是我国花生育种的重要目标之一。由于优良稳定高油种质的缺乏和含油量遗传基础研究的薄弱，导致我国花生高油育种进展缓慢。在本项目前期研究中，利用重组自交系(RIL)群体，在A08连锁群上定位到一个连续三年稳定遗传的含油量主效QTL(qOCA08)，该QTL区间为4.8cM。在此基础上，本项目拟通过标记筛选该RIL群体(F6)中目标区段杂合单株，从其后代分离获得目标位点等位纯合的高油和低油两个近等基因系(NIL)，杂交后代构建次级分离群体；通过对两个NILs基因组重测序，开发多态性SNP标记；鉴定次级分离群体SNP标记基因型，结合表型数据，采用代换作图策略精细定位目标QTL；对高油和低油两个NILs材料开展转录组测序，预测含油量相关候选基因，开发紧密连锁的分子标记。本项目的开展，将为揭示花生含油量的遗传基础和提高高油种质的选择效率，提供理论依据和材料基础。

结项摘要

针对花生高油品种含油量相对较低且不稳定以及含油量遗传基础研究薄弱的问题，利用重组自交系群体和近等基因系及次级分离群体开展了研究工作。对重组自交系群体多环境测试发现含油量性状同时受到环境和基因型的影响，其广义遗传率为0.84。利用简化基因组测序鉴定群体家系基因型，构建了一张包含2595个SNP标记的高密度遗传连锁图谱。遗传图谱总长为2456.52 cM,标记平均密度为0.95 cM,大约可以覆盖80%的基因组区段，与物理图谱具有良好的共线性。结合表型和SNP遗传图谱信息,证实qOCA08是一个多环境稳定主效的含油量QTL,其遗传解释率为10.14%-27.19%,LOD值为4.83-14.35。利用重组自交系的残余杂合构建了精细定位分离群体，并针对目标区段加密了7个SNP标记。分析分离群体重组交换单株基因型和含油量表型，将qOCA08定位区间缩小至标记V000884和V000956之间的0.7 Mb区段。根据定位区间开发紧密连锁的高油标记，并在资源材料中证实该标记可提高四个百分点的含油量。双亲基因组重测序发现目标区间内有1个候选基因的的UTR区域存在插入缺失，有3个候选基因发生非同义突变。转录组测序显示有一个候选基因在高油和低油双亲存在差异表达。进一步对候选基因图位克隆和功能验证将加强花生含油量遗传研究基础，并有助于指导高油分子标记辅助选择技术的开发。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
High-resolution mapping of a major and consensus quantitative trait locus for oil content to a ~ 0.8-Mb region on chromosome A08 in peanut (Arachis hypogaea L.)
花生 (Arachishypogaea L.) 染色体 A08 上 ~ 0.8-Mb 区域的含油量主要和共有数量性状位点的高分辨率图谱
  • DOI：
    10.1007/s00122-019-03438-6
  • 发表时间：
    2020-01-01
  • 期刊：
    THEORETICAL AND APPLIED GENETICS
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Liu, Nian;Guo, Jianbin;Jiang, Huifang
  • 通讯作者：
    Jiang, Huifang
Identification of two major loci and linked marker for oil content in peanut (Arachis hypogaea L.)
花生（ArachishypogaeaL.）两个主要位点和含油量连锁标记的鉴定
  • DOI：
    10.1007/s10681-021-02765-4
  • 发表时间：
    2021-01-28
  • 期刊：
    EUPHYTICA
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Guo, Jianbin;Liu, Nian;Jiang, Huifang
  • 通讯作者：
    Jiang, Huifang
Dissection of the genetic basis of oil content in Chinese peanut cultivars through association mapping
通过关联作图解析中国花生品种含油量的遗传基础
  • DOI：
    10.1186/s12863-020-00863-1
  • 发表时间：
    2020-06-08
  • 期刊：
    BMC GENETICS
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Liu, Nian;Huang, Li;Jiang, Huifang
  • 通讯作者：
    Jiang, Huifang

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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]
          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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