利用反义和RNA干扰技术获得无氰木薯的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31171610
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    54.0万
  • 负责人：
    孔华
  • 依托单位：
    中国热带农业科学院热带生物技术研究所
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2016-12-31

项目摘要

木薯(Manihot esculenta Crantz)广泛种植于全球热带地区,是全球第五大作物,为世界近6亿人提供食物。特别在非洲、南美等地均以木薯为主食，是餐桌上的美味佳肴，我国两广及海南地区亦食用木薯或作为动物饲料。但由于木薯块根皮层含有氰化物，未经加工或加工不彻底的块根对人畜有害，不可食用，导致木薯的食用或加工品质受限，影响了木薯及其相关产业的发展。本项目拟利用RT-PCR分离克隆木薯氰化物合成途径中两个关键酶基因CYP79D1 和CYP79D2（属于细胞色素p450 家族的两同源酶基因），采用反义和RNA干扰技术，构建不同类型载体进行遗传转化木薯，力求找到抑制木薯氰化物合成最有效转基因途径。最终实现筛选出遗传稳定的、块根中无氰或氰化物显著降低的木薯新种质；为利用基因工程技术改良木薯品质提供理论依据。

结项摘要

木薯(Manihot esculentaCrantz)广泛种植于全球热带地区,是全球第五大作物,为世界近6亿人提供食物。特别在非洲、南美等地均以木薯为主食，是餐桌上的美味佳肴，我国两广及海南地区亦食用木薯或作为动物饲料。但由于木薯块根皮层含有氰化物，未经加工或加工不彻底的块根对人畜有害，不可食用，导致木薯的食用或加工品质受限，影响了木薯及其相关产业的发展。本项目利用RT-PCR分离克隆了木薯氰化物合成途径中两个关键酶基因CYP79D1 和CYP79D2（属于细胞色素p450 家族的两同源酶基因），采用反义和RNA干扰技术，构建不同类型植物表达载体对木薯进行了遗传转化，目前获得了一批转化抗性材料，进一步的分子验证和理化指标的分析还待后续完成。最终实现筛选出遗传稳定的、块根中无氰或氰化物显著降低的木薯新种质；为利用基因工程技术改良木薯品质提供理论依据。本项目在褪黑素（受氢氰酸影响）对木薯采后生理褐变的延迟作用的影响亦给予了支持研究。在该项目研究中，我们实验结果表明褪黑素能够显著延缓木薯块根中的采后生理变质（PPD），这一过程中H2O2含量减少，过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性提高。此外，转录组分析鉴定出了PPD过程中的3425个差异表达褪黑素基因，这些基因与代谢、离子平衡、酶活等相关。对受影响通路的进一步详细分析表明，褪黑素作用于ROS清除和ROS信号转导通路，包括抗氧化酶、钙信号、MAPK级联和早期的转录因子。综上所述，本研究产生的影响机制的新见解和褪黑素对延迟PPD和提供了一个很好的策略，以延长保质期，提高块根品质。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
双波长法测定木薯的直链和支链淀粉含量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    热带作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄启星;郭静远;贾瑞宗;郭安平
  • 通讯作者：
    郭安平
比较生理学和转录组学分析揭示褪黑素在木薯采后褐变中的延迟作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Frontiers in Plant Science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Yunling Guo;Yan Yan;Qixing Huang;Anping Guo
  • 通讯作者：
    Anping Guo

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其他文献

RNAi技术及其在植物分子生物学中
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    分子植物育种,2005（4）：571—574
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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RNA干涉及其抗病毒应用研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    郭安平*
An efficient DNA isolation method for tropical plants
一种高效的热带植物 DNA 分离方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    African Journal of Biotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王旭初;孔华;郭运玲;郭安平
  • 通讯作者：
    郭安平
地幔顶部 Pn波成像方法的发展与应用
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    热带作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孔华
  • 通讯作者：
    孔华

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孔华的其他基金

基于CRISPR/Cas9技术获得高直、支链淀粉木薯新种质的研究
  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目

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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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