水稻穗粒数基因的精细定位及克隆

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基本信息

  • 批准号：
    31171521
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    李自超
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 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

水稻是我国最重要的粮食作物之一，其高产、稳产对粮食安全至关重要。穗粒数是水稻产量构成的三大因素之一，对穗粒数基因的定位、克隆及功能研究具有重要的理论和实践意义。本项目利用高代回交导入系材料获得的两个穗粒数突变系，分别与早籼14（Indica）、特青（Indica）和日本晴（Japonica）等品种杂交组配定位群体，已经将两个穗粒数基因定位到第4（GNP4）和第6号染色体上（GNP6）；进一步利用大群体，精细定位目标基因，将控制穗粒数的基因精细定位到0.2cM范围内。其中GNP4已经初步定位到22kb范围内。通过对候选区域的序列分析和NCBI基因注解信息比对，确定GNP4的候选基因。通过荧光定量检测候选基因的表达规律，通过互补测验和目的基因的超表达分析等研究明确GNP4基因的功能和作用机理。

结项摘要

穗粒数、有效穗数和千粒重是影响水稻产量的主要因素，对水稻产量相关基因的研究具有十分重要的意义。本研究以两个穗粒数减少突变体为材料，克隆了两个穗粒数相关基因Gnp4和Gnp6。通过不同的作图群体将Gnp4定位到10.7kb的区间内，获得候选基因进行转基因功能验证。Gnp4编码一个394个氨基酸的核蛋白，C端含有一个植物中保守的未知功能域DUF3337。Gnp4在植物不同组织中广泛表达，尤其在茎和穗中高度表达。酵母双杂、BiFC和转基因等实验表明，Gnp4能够与LAX1、IAA5、IAA18蛋白互作，且LAX1发挥功能依赖于Gnp4功能的完整性。通过表型鉴定发现gnp4与lax1突变体具有相似的表型，且双突变体表型更为明显。表明Gnp4与LAX1共同调控水稻分蘖及二次枝梗的发育。将Gnp6定位到36.6 kb的区间内，获得候选基因进行转基因功能验证。Gnp6是MOC1的一个新的等位基因，转基因实验表明Gnp6控制水稻分枝发育，但MOC1控制分蘖的发育则须依赖于Gnp4蛋白的完整功能。这两个基因的克隆为水稻穗部枝梗发育调控机理的研究提供有利线索，具有重要的理论意义。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Fine Mapping and Cloning of the Grain Number Per-Panicle Gene (Gnp4) on Chromosome 4 in Rice (Oryza sativa L.)
水稻 4 号染色体每穗粒数基因 (Gnp4) 的精细定位和克隆 (Oryza sativa L.)
  • DOI：
    10.1016/s1671-2927(11)60182-x
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Agricultural Sciences in China
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    DOU Hui-jing;SHI Hong-li;SUN Xing-ming;LI Zi-chao
  • 通讯作者：
    LI Zi-chao

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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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