SMK11表观遗传调控玉米籽粒发育的分子机制
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31871631
- 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:C1307.作物基因组及遗传学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:杜雪梅; 陈荣荣; 任珍静; 徐其隆; 张姣姣; 杨丽;
- 关键词:
项目摘要
At present, the genetic regulation mechanism of maize grain development is mainly limited from the perspective of omics and molecular genetics. The epigenetic regulation mechanism of maize seed development needs further study. In the previous work, we found a new small kernel mutant (tentatively named as smk11), and cloned the candidate SMK11 gene by map-based cloning. Further analysis showed that the sequences near the splice site of the third intron has decreased DNA methylation level which lead to the intron retention. This project intends to further analyze the expression characteristics of SMK11 gene and its subcellular localization; It will be studied whether the complexes of the respiration chain was affected in mutant kernels, and the yeast two hybrid will be performed to identify the proteins interacting with SMK11. The methyl-CpG-binding domain (MBD) proteins will be identified, and the RNA cleavage factor which bind MBD proteins will be investigated by immunoprecipitation mass spectrometry. The results of this project will illustrate the molecular mechanism of SMK11 epigenetic regulation of maize kernel development, expand the understanding of the epigenetic regulation mechanism of the important agronomic traits of maize seed, and provide important theoretical support for the genetic improvement of maize.
目前,玉米籽粒发育的遗传调控机制局限于组学及分子遗传学解析,其表观遗传调控机制亟待深入研究。本项目组前期发现一个新的玉米小粒突变体smk11,图位克隆到候选基因SMK11。该突变体DNA甲基化水平在SMK11基因启动子区升高而在基因第三个内含子5’剪接位点附近降低,从而导致SMK11基因表达量下调和内含子滞留,影响籽粒发育。本项目拟在上述工作基础上,明确SMK11基因的组织表达特性及亚细胞定位;分析smk11突变体中呼吸链复合物变化及籽粒代谢组变化;鉴定SMK11的互作蛋白、揭示与SMK11第三个内含子5’剪接位点甲基化DNA结合的MBD(methyl-CpG-binding domain)蛋白及与MBD蛋白互作的RNA剪接因子。本项目研究结果将系统解析SMK11表观遗传调控玉米籽粒发育的分子机制,拓展对玉米籽粒形成这一重要农艺性状表观遗传调控机制的新认识,为玉米遗传改良奠定新的理论基础。
结项摘要
线粒体为籽粒发育提供能量,在玉米籽粒发育的遗传调控中具有重要作用,线粒体呼吸链功能复合物的组装需要复杂而有效的调节机制。与哺乳动物和酵母相比,植物细胞色素c氧化酶(复合物IV)所涉及的亚基组成和组装因子研究较少。在这项研究中,我们以玉米小粒突变体smk11为研究材料,图位克隆了玉米Smk11基因。Smk11编码线粒体定位的三肽重复序列(TPR)蛋白,Smk11的功能缺失严重影响线粒体复合物IV的组装和活性,导致玉米生长和种子发育延迟。蛋白质相互作用研究表明,SMK11可能与四种假定的复合物IV组装因子相互作用,即内膜肽酶1A(ZmIMP1A)、MYB结构域蛋白3R3(ZmMYB3R-3)、细胞色素c氧化酶23(ZmCOX23)和线粒体铁氧还蛋白1(ZmMFDX1),其中ZmMFDX可能与亚基ZmCOX6a和ZmCOX-X1相互作用;ZmMYB3R-3也可能与ZmCOX6a相互作用。SMK11的突变扰乱了这些亚基的正常组装,导致复合物IV的失活。本研究的结果表明,SMK11作为辅助的组装因子介导复合物IV亚基的正常组装,研究结果将有助于阐明植物线粒体复合物IV的组装在玉米籽粒发育调控中的重要作用。
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)
The pentatricopeptide repeat protein EMP603 is required for the splicing of mitochondrial Nad1 intron 2 and seed development in maize
五肽重复蛋白 EMP603 是玉米线粒体 Nad1 内含子 2 的剪接和种子发育所必需的
- DOI:10.1093/jxb/erab339
- 发表时间:2021
- 期刊:Journal of Experimental Botany
- 影响因子:6.9
- 作者:Kaijian Fan;Zhenjing Ren;Xiaofeng Zhang;Yan Liu;Junjie Fu;Chunlai Qi;Wurinile Tatar;Allan G Rasmusson;Guoying Wang;Yunjun Liu
- 通讯作者:Yunjun Liu
Maize Empty pericarp602 encodes a P-type PPR protein that is essential for seed development
玉米空果皮602编码对种子发育至关重要的P型PPR蛋白
- DOI:10.1093/pcp/pcz083
- 发表时间:2019
- 期刊:Plant and Cell Physiology
- 影响因子:4.9
- 作者:Zhenjing Ren;Kaijian Fan;Ting Fang;Jiaojiao Zhang;Li Yang;Jianhua Wang;Guoying Wang;Yunjun Liu
- 通讯作者:Yunjun Liu
Tetratricopeptide-containing SMK11 is essential for the assembly of cytochrome c oxidase in maize mitochondria
含有四三肽的 SMK11 对于玉米线粒体中细胞色素 C 氧化酶的组装至关重要
- DOI:10.1093/plphys/kiad062
- 发表时间:2023
- 期刊:Plant Physiology
- 影响因子:7.4
- 作者:Zhenjing Ren;Kaijian Fan;Sihan Zhen;Jie Zhang;Yan Liu;Junjie Fu;Chunlai Qi;Qianhan Wei;Yao Du;Wurinile Tatar;Xiaofeng Zhang;Guoying Wang;Allan G Rasmusson;Jianhua Wang;Yunjun Liu
- 通讯作者:Yunjun Liu
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
刘允军的其他基金
ZmAlba6提高农杆菌遗传转化效率的分子机理解析
- 批准号:32372136
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}