青藏高原葱属(石蒜科)基因组大小进化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31800189
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0202.植物系统发生与进化
  • 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

Genome size (monoploid, 1Cx) is an important trait of plant, genome size is hugely variant among inter-species. However, variant mechanism and selective pressure of genome size are important problems in evolutionary biology. In plant, genome size is affected by ecological factor except its own. Furthermore, genome size closely correlate with phenotype, karyotype, and seed traits. Habitat diversity resulting from the uplift of Qinghai-Tibetan plateau has promoted severely differentiation of Allium L.; moreover, karyotypic traits and phylogenetic relationship in Allium are clear. Therefore, Allium is a good material to study genome size evolution in Qinghai-Tibetan Plateau. In this proposal, combined phylogenetic relationship, we will analyze genome size and its relationship to karyotypic traits, seed traits (seed size and seed mass), and ecological factors (altitude, mean annual temperature, mean annual precipitation, and phenology) to insight into model driving genome size evolution and relationship of environmental adaptation, as well as provide a value model of genome size evolution in Qinghai-Tibetan Plateau.
基因组大小(单倍体,1Cx)是植物的一个重要性状,植物的基因组大小在种间的变化巨大,但其变异的机制和选择压力一直是进化生物学研究中的重要科学问题。除了受物种本身的影响外,植物的基因组大小还受到生态环境的影响。此外,植物的基因组大小与表型特征、核型特征以及种子特征等密切相关。青藏高原隆升过程导致的生境多样化促进了葱属在这一地区的剧烈分化,加之葱属植物较为明确的系统发育背景以及清晰的核型特征,使得葱属成为研究青藏高原植物基因组大小进化的一个理想材料。因此,本项目拟以青藏高原葱属为研究对象,结合该属系统发育关系,分析基因组大小与核型特征、种子特征(种子大小和千粒重)以及生态因子(海拔、年均温度、年均降水量和物候期)的关系,阐明葱属在青藏高原基因组大小的进化模式及与环境适应的关系,为基因组大小在青藏高原的进化研究提供一个良好范例。

结项摘要

本项目以青藏高原葱属为研究对象,结合葱属系统发育关系,分析基因组大小与核型特征、种子特征以及生态因子的关系,阐明葱属在青藏高原基因组大小的进化模式及其与环境适应的关系。研究表明,青藏高原葱属基因组大小变异较大,且同一物种的不同倍性间也存在较大差异,重复序列和染色体加倍后融合可能是其变异的主要原因,其机制还需进一步研究。葱属基因组大小进化模式为渐进式进化,期间发生了适应性辐射。葱属古基因组大小为18.781 pg,该属物种可分为三个进化分支,其中第I分支基因组大小接近该属的古基因组大小,第II分支基因组大小表现出扩张的趋势,该分支可能发生了适应性辐射,第III分支基因组大小表现出收缩的趋势,该分支包括了一系列的倍性水平,包括二倍体、三倍体、四倍体、六倍体和八倍体,多倍化过程中DNA的丢失可能是导致该分支基因组大小收缩的主要原因。青藏高原葱属植物的基因组大小变化不受系统发育的影响,其基因组大小随着倍性水平的增加而降低,与千粒重、海拔均呈正相关关系,与19个生物气候因子并无相关性。我们推测该属基因组大小可能受青藏高原特殊生境(低温、高紫外线、土壤丰富的磷酸盐含量)选择压力的影响。

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(0)
专利数量(0)
Karyotype analysis in 21 plant families from the Qinghai-Tibetan Plateau and its evolutionary implications
青藏高原21科植物核型分析及其进化意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Caryologia
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Zhou N;Fu AG;Wang GY;Yang YP
  • 通讯作者:
    Yang YP
Gradual genome size evolution and polyploidy in Allium from the Qinghai-Tibetan Plateau
青藏高原葱属植物基因组大小的逐渐演化和多倍体
  • DOI:
    org/10.1093/aob/mcab155
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Annals of Botany
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Wang GY;Zhou N;Chen Q;Yang Y;Yang YP;Duan YW
  • 通讯作者:
    Duan YW
国产驴蹄草的细胞地理学研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    广西植物
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王广艳;周宁;钱敏;张婵;杨永平
  • 通讯作者:
    杨永平

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其他文献

天门冬科沿阶草族植物的系统学研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    植物分类与资源学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王广艳;杨永平
  • 通讯作者:
    杨永平
青藏高原东南缘五种火绒草属植物的核型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    植物分类与资源学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王广艳;孟盈;聂泽龙;杨永平
  • 通讯作者:
    杨永平
青藏高原二种车前属植物的核型和C-值报道
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    植物分类与资源学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钱敏;王广艳;孟盈;杨永平
  • 通讯作者:
    杨永平

其他文献

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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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