木薯ftsZ和minD基因在淀粉体分裂和淀粉品质改良中的作用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31160061
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    49.0万
  • 负责人：
    闵义
  • 依托单位：
    海南大学
  • 学科分类：
    C0204.水分和营养物质的运输与代谢
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

提高木薯淀粉产量和培育专用型淀粉品质是育种的关键问题。目前关于木薯淀粉品质改良的分子育种主要集中在淀粉合成关键酶基因的表达和调控方面。淀粉体作为淀粉累积的场所，其分裂增殖与淀粉粒的发生和累积密切相关。通过调控质体分裂元件，改变淀粉体分裂位点形成的位置和数量，能够引起淀粉体的形态、大小和数量的改变，极有可能引起淀粉粒粒度、离散度及排列紧密程度的改变，进而影响淀粉充实程度和淀粉品质。质体的分裂起始于分裂位点上分裂结构Z环的形成，而ftsZ和minD是与Z环的形成和定位密切相关的基因。本项目利用块根特异性启动子，构建ftsZ和minD基因的反义表达载体和GFP荧光蛋白融合基因过量表达载体，以子叶胚为受体转化华南8号木薯，特异性的调节ftsZ和minD基因在块根中的表达，通过影响库器官中淀粉体分裂，以达到改变淀粉充实程度以及淀粉粒大小等特性的目的，为木薯淀粉品质改良分子育种提供新的思路。

结项摘要

本研究针对木薯淀粉品质改良问题，提出通过调控质体分裂元件，影响库器官中淀粉体分裂来改变淀粉粒形态、大小及充实程度的新思路。主要研究成果如下：完成ftsZ、minD等多个质体分裂相关基因的全长片段在木薯的克隆，利用生物信息学预测功能及分析进化关系；利用FtsZ、MinD蛋白异常表达能严重影响大肠杆菌细胞分裂的特性，对内共生起源的木薯质体分裂基因MeftsZ、MeminD的功能进行初步鉴定；利用拟南芥模式植物观察MeftsZ基因家族过表达对植株生长发育的影响；以我国木薯主栽品种SC8遗传转化体系，构建组成型和块根特异型启动子驱动的MeftsZ和MeminD基因的正反义植物载体转化木薯，其中转化MeftsZ1和MeftsZ2-1基因的相关载体已得到经过分子检测的几十个转基因株系，并成功在田间种植，初步观察到MeFtsZ转基因植株的叶柄和块根表皮颜色较野生型明显变红，表现出与质体发育相应表型的改变；此外还对多个品种淀粉粒度、淀粉体发育及淀粉粒发生过程进行了观察，为利用该途径改良木薯淀粉品质的新思路提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（2）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（4）
专利数量（3）
木薯高效栽培技术的现状和发展建议
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    作物杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姬卿;王文泉;李兆贵;闵义
  • 通讯作者：
    闵义
植物抗寒转录因子CBF和ICE研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    广东农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘姣;符少萍;段瑞军;郭建春
  • 通讯作者：
    郭建春
木薯ftsZ基因分离及在原核生物中功能初步鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国生物工程杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姚远;胡新文;郭建春;闵义
  • 通讯作者：
    闵义
海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建及经济评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    安徽农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姬卿;傅国华;闵义
  • 通讯作者：
    闵义
Cloning and Sequence Analysis of Two cDNA Encoding invertase Inhibitors from Cassava (Manihot esculenta Crantz)
木薯 (Manihot esculenta Crantz) 两种编码蔗糖酶抑制剂 cDNA 的克隆和序列分析
  • DOI：
    10.4028/www.scientific.net/amr.726-731.4326
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    ADVANCES IN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES, PTS 1-6
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Geng, Mengting;Yao, Yuan;Guo, Jianchun
  • 通讯作者：
    Guo, Jianchun

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其他文献

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  • 通讯作者：
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    --
  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    姜茂发
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    --
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含镁硫系易切削钢体系夹杂物析出热力学分析
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    --
  • 发表时间：
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    --
  • 作者：
    张庆松;闵义;许海生;许久健;刘承军
  • 通讯作者：
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闵义的其他基金

质体分裂FtsZ环调控介导木薯质体内含物代谢变化及发育多效性研究
  • 批准号：
    31960039
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    39 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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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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