苹果双链RNA结合蛋白MdDRB调控miRNA合成和农艺性状的分子机理研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31171946
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C1503.果树生长发育
- 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
- 项目参与者:张连忠; 王超; 李媛媛; 冯晓明; 刘丹丹; 谯愚; 曹忠慧;
- 关键词:
项目摘要
双链RNA结合蛋白是miRNA生物合成必不可少的蛋白组分,本研究从苹果中克隆了双链RNA结合蛋白基因MdDRB,并获得了MdDRB转基因苹果愈伤组织和转基因苹果株系,在此基础上,计划利用MdDRB-GFP融合蛋白观察其亚细胞定位,通过电泳迁移率(EMSA)分析鉴定MdDRB蛋白与双链RNA的特异性结合,利用酵母双杂交、BiFC和PULL-DOWN证明MdDRB与核酸内切酶MdDCL1蛋白互作形成复合体。另外,利用转基因苹果材料,通过miRNA芯片的高通量分析和突变体的功能互补试验等鉴定MdDRB基因在miRNA合成中的生物学功能,最后通过分析转基因苹果的重要农艺性状、检测miRNA及其靶基因的表达水平、MdMIR172等重要miRNA基因的遗传转化等,阐明MdDRB蛋白调控苹果农艺性中的功能和分子机理,并获得具有特异农艺性状的转基因苹果资源。
结项摘要
尽管从果树中鉴定克隆了很多miRNA,但果树miRNAs生物合成的机理还知之甚少。我们知道,在模式植物中,双链RNA结合蛋白DRB在miRNA加工和成熟过程中起着重要作用,但其在果树中的功能、特别是重要农艺性状形成中的作用还不清楚。在本研究中,我们从苹果中克隆了一个双链RNA结合蛋白基因MdDRB,其在所有组织中都有表达,并被生长素和ABA等激素诱导。构建表达载体并遗传转化,获得了转基因苹果愈伤组织和植株,表型分析表明,该基因调控了苹果的miRNA合成、不定根发生、叶发育和树体生长习性(如树型和童期)等重要农艺性状。该基因编码双链RNA结合蛋白,MdDRB与拟南芥AtDCL1和苹果MdDCL1蛋白相互作用,调控miRNA的合成及其靶基因的表达,从而影响苹果的生长发育特性和重要农艺性状。芯片和表达分析发现MdDRB影响miR156和miR172等microRNA的合成和积累,因此鉴定了二者的功能。.我们从嘎拉苹果中克隆了miR156的编码基因Md-miR156h及其靶基因MdSPLs,进化树分析表明,18个MdSPL基因可能为miR156的靶基因。随后,我们构建了表达载体p35S:Md-miR156h并遗传转化拟南芥,在转基因植株中,Md-miR156h转录本和成熟miR156的积累水平均比对照高,而靶基因AtSPL9和AtSPL15的表达水平则明显降低。表型分析表明,转基因植株表现出童期延长、短角果和部分种子败育等表型。同样,我们也从嘎拉苹果中克隆了miR172的编码基因MdmiR172e及其靶基因MdAP2s,进化树分析表明,8个MdAP2s基因可能为miR172的靶基因,qRT-PCR和Western分析表明,miR172主要在转录水平调控MdAP2s等靶基因的表达。随后,我们构建了表达载体35S::MdmiR172e并遗传转化拟南芥,在转基因植株中,Md-miR72e转录本和成熟miR172的积累水平均比对照高。表型分析表明,转基因植株表现出童期缩短等表型。 .表达分析表明,MdDRB过量表达下调miR156的积累,而提高miR172的积累,因此,MdDRB通过调控miR156 和miR172合成,影响MdSPLs和MdAP2s等靶基因的表达水平,最终影响到苹果童期等重要农艺性状。
项目成果
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A dsRNA-binding protein MdDRB1 associated with miRNA biogenesis modifies adventitious rooting and tree architecture in apple.
- DOI:10.1111/pbi.12125
- 发表时间:2014-02
- 期刊:Plant biotechnology journal
- 影响因子:13.8
- 作者:C. You;Qiang Zhao;Xiao-Fei Wang;Xing-Bin Xie;Xiao-Ming Feng;Ling-Ling Zhao-Ling;H. Shu;Y. Hao
- 通讯作者:C. You;Qiang Zhao;Xiao-Fei Wang;Xing-Bin Xie;Xiao-Ming Feng;Ling-Ling Zhao-Ling;H. Shu;Y. Hao
苹果MdDRB1基因在番茄中异位表达与功能研究
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:果树学报
- 影响因子:--
- 作者:赵强;刘鑫;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
Ectopicexpression of the apple Md-miRNA172e gene alters flowering time and floral organ identity in Arabidopsis
苹果 Md-miRNA172e 基因的异位表达改变拟南芥的开花时间和花器官特性
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:Plant Cell, Tissue and Organ Culture
- 影响因子:--
- 作者:Chao Sun;Dan-Dan Liu;Yu-Jin Hao;Chun-Xiang You
- 通讯作者:Chun-Xiang You
番茄漆酶基因LeLACmiR397的克隆与表达分析
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:赵强;任怡然;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
番茄LBD基因家族的全基因组序列鉴定及其进化和表达分析
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:中国农业科学
- 影响因子:--
- 作者:孙永江;张世忠;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
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其他文献
苹果bZIP 转录因子基因MdAREB2 功能的初步 研究
- DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0195;http://www. ahs. ac. cn
- 发表时间:2018
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:刘亚静;马齐军;路 静;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
苹果组蛋白脱乙酰化酶基因HDA19 的生物信息 学分析与胁迫响应研究
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:张蕊芬;刘 会;周李杰;郭 颖;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
苹果乙烯信号转导相关基因MdEIL1 的克隆及 功能鉴定
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:苏 玲;王淑惠;郝玉金;王小非;由春香
- 通讯作者:由春香
苹果MdCBL3 基因的克隆与功能鉴定
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:刘亚静;马齐军;李浩浩;路 静;郝玉金;由春香
- 通讯作者:由春香
苹果6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因Md6PGDH1 的克隆和功能分析
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:园艺学报
- 影响因子:--
- 作者:苏 玲;刘 鑫;安建平;李浩浩;赵 锦;郝玉金;王小非;由春香
- 通讯作者:由春香
其他文献
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