利用野生山金柑资源发掘控制多胚性状的关键基因

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31630065
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    287.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1503.果树生长发育
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Polyembryony has long been an obstacle to cross breeding of citrus, however, it guarantees the consistent production of rootstock. Polyembryony of citrus is a stable sporophytic apomixes of nucellar cells, typical among the over 400 apomictic plants in nature. China possesses abundant citrus germplasm, and is the origin of Fortunella hindsii Swingle. Our research group has investigated and collected 853 wild Fortunella hindsii materials from southern provinces of China including Fujian, Zhejiang, Guangdong and Jiangxi etc. Nearly all of the materials were polyembryonic, however, among them the only one monoembryonic Fortunella hindsii germplasm was identified. Like the annual plants, Fortunella hindsii flowers and sets fruits in the same year of sowing, which makes it an ideal material for study of citrus polyembryony. Based on our previous preparation and preliminary study of the hybrid population (1354 progeny individuals) between the poly- and mon-embryonic parents, citrus polyembryony was identified as a qualitative trait controlled by one major locus. In this project, we plan to further utilize the hybrid population to fine-map the polyembryony locus, and to conduct genomics-assisted approach to identify the key gene controlling polyembryony. In order to explore genes responsible for nucellar embryogenesis and embryogenesis of callus, i.e. the in vivo and in vitro somatic embryogenesis, transcriptome analysis will be conducted on the Laser Microdissection (LMD)-collected initial cells and developmental stages of nucellar embryo and in vitro somatic embryo. Gene function will be validated using genetic transformation system of citrus callus and Fortunella hindsii plants, to evaluate the contribution of the key genes to polyembryony and to elucidate the functional mechanism of the key genes. The present project aims to reveal the genetic and molecular mechanisms of the unique apomixes phenomenon of citrus, based on the autonomously explored wild germplasms specific to China. The project is not only of theoretical value to understanding the diversity of plant reproduction, but also applicable to rootstock improvement of fruit trees like citrus, and even is instructive to heterosis fixation of other crops.
柑橘多胚性属于珠心细胞发育的孢子体无融合生殖类型,长期以来影响杂交育种的开展,也为生产整齐一致的砧木提供保障。山金柑播种当年开花结果,是研究柑橘多胚性状的理想材料。研究小组前期调查收集到野生山金柑材料853份;其中发掘了世界迄今唯一的1份单胚山金柑资源。经过多年的单多胚杂交群体(1354株)配制和研究,初步表明柑橘多胚性状是质量性状,受1个主效位点控制。本项目拟进一步利用大规模有性分离群体精细定位多胚位点,结合基因组学手段发掘控制多胚性状的关键基因;利用激光显微切割术分离珠心起始细胞,结合RNA-Seq鉴定珠心胚发生相关基因;利用柑橘愈伤组织和山金柑活体验证候选基因的功能,并解析其作用机制。本项目以自主发掘的我国特有野生资源为材料,针对独特的生殖现象研究其遗传和分子机制,对认识植物生殖多样性具有理论价值,对柑橘等果树砧木改良以及其他作物固定杂种优势具有重要应用价值。

结项摘要

柑橘多胚性属于珠心细胞发育成不定胚的孢子体无融合生殖类型,长期以来影响柑橘杂交育种效率,也被用于繁育整齐一致的实生砧木。山金柑播种当年开花结果,是研究柑橘多胚性状的理想材料。本项目以单胚山金柑的自交纯系为材料,测序组装了高质量基因组序列,构建了山金柑生活史13个组织的基因转录谱,建立了基因编辑体系;构建单胚×多胚山金柑的杂交群体,并构建高密度遗传图谱,为柑橘功能基因研究提供了模式材料体系。利用分离群体的遗传定位和自然群体的关联分析,将柑橘属和金柑属控制多胚性状的关键位点定位到4号染色体,挖掘到了与多胚性状紧密连锁的基因CitRWP。根据CitRWP启动子区有/无微小型转座子(MITE)插入,开发了鉴别柑橘单/多胚性状的分子标记。细胞学观察确定珠心胚起始发育关键时期在开花前及花后2-3 d,于此时挑取胚珠和采用激光显微切割术精细取样珠心胚起始细胞,通过转录组和DNA甲基化组测序,发掘到了参与珠心胚发育的生长素和细胞分裂素信号途径以及关键基因CitRWP和CitC2H2转录因子,提出了珠心胚起始发生的工作模型。筛选到CitRWP基因上游的互作转录因子CitARID,并分别通过遗传转化获得了CitRWP与CitARID的基因编辑山金柑植株。利用离体愈伤组织的遗传转化体系,解析了miR156-CsSPL3/14调控柑橘体细胞胚发生的功能。本项目建立了以短童期山金柑为材料的柑橘模式研究体系,挖掘到了柑橘控制多胚性状的关键基因CitRWP,开发了鉴别单/多胚柑橘的分子标记,解析了关键基因调控珠心胚和离体胚发生的功能,为提高柑橘育种效率和砧木繁育提供了基因资源和辅助标记。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
A fruit ripening-associated transcription factor CsMADS5 positively regulates carotenoid biosynthesis in citrus
果实成熟相关转录因子 CsMADS5 正向调节柑橘类胡萝卜素生物合成
  • DOI:
    10.1093/jxb/erab045
  • 发表时间:
    2021-02-05
  • 期刊:
    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Lu, Suwen;Ye, Junli;Deng, Xiuxin
  • 通讯作者:
    Deng, Xiuxin
New insights into the phylogeny and speciation of kumquat (Fortunella spp.) based on chloroplast SNP, nuclear SSR and whole-genome sequencing
基于叶绿体 SNP、核 SSR 和全基因组测序对金橘 (Fortunella spp.) 系统发育和物种形成的新见解
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Frontiers of Agricultural Science and Engineering
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Zhu Chenqiao;Chen Peng;Ye Junli;Li Hang;Huang Yue;Yang Xiaoming;Chen Chuanwu;Zhang Chenglei;Xu Yuantao;Wang Xiaoli;Yan Xiang;Deng Guangzhou;Jiang Xiaolin;Wang Nan;Wang Hongxing;Sun Quan;Liu Yun;Feng Di;Yu Min;Song Xietian;Xie Zongzhou;Zeng Yunliu;Chai Lij
  • 通讯作者:
    Chai Lij
Genome sequencing and CRIPSR/Cas9 gene editing of an early flowering mini-citrus (Fotunella hindsii)
早期开花迷你柑橘 (Fotunellahindsii) 的基因组测序和 CRIPSR/Cas9 基因编辑
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Plant Biotechnology Journal
  • 影响因子:
    13.8
  • 作者:
    Zhu Chenqiao;Zheng Xiongjie;Huang Yue;Ye Junli;Chen Peng;Zhang Chenglei;Zhao Fei;Xie Zongzhou;Zhang Siqi;Wang Nan;Li Hang;Wang Lun;Tang Xiaomei;Chai Lijun;Xu Qiang;Deng Xiuxin
  • 通讯作者:
    Deng Xiuxin
Transcriptomes and DNA methylomes in apomictic cells delineate nucellar embryogenesis initiation in citrus.
  • DOI:
    10.1093/dnares/dsab014
  • 发表时间:
    2021-09-13
  • 期刊:
    DNA research : an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jia HH;Xu YT;Yin ZP;Wu XM;Qing M;Fan YJ;Song X;Xie KD;Xie ZZ;Xu Q;Deng XX;Guo WW
  • 通讯作者:
    Guo WW
Molecular phylogeography and population evolution analysis of Citrus ichangensis (Rutaceae)
芸香科柑橘分子系统发育地理学及种群进化分析
  • DOI:
    10.1007/s11295-017-1113-4
  • 发表时间:
    2017-02-01
  • 期刊:
    TREE GENETICS & GENOMES
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Yang, Xiaoming;Li, Hang;Deng, Xiuxin
  • 通讯作者:
    Deng, Xiuxin

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

纽荷尔脐橙的缺硼表现与其硼、糖含量年变化的关系
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    园艺学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖家欣;严翔;彭抒昂*;邓秀新;方贻文
  • 通讯作者:
    方贻文
柑桔种间体细胞杂种植株遗传变异研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    园艺学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    史永忠;邓秀新
  • 通讯作者:
    邓秀新
印度酸桔与飞龙枳属间体细胞杂种的胞质遗传分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    遗传学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    程运江;郭文武;邓秀新
  • 通讯作者:
    邓秀新
Interspecific somatic hybrid of Ichang papeda with Valencia orange
宜昌帕佩达与瓦伦西亚橙种间体细胞杂种
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Chinese J. Biotech
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓秀新;等
  • 通讯作者:
柑桔原生质体融合再生叶肉亲本类型植株
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国柑桔
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓秀新;等
  • 通讯作者:

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 }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
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项目思路

AI技术路线图

邓秀新的其他基金

柑橘油胞形成的遗传基础与调控机理
  • 批准号:
    32230095
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    269 万元
  • 项目类别:
    重点项目
生命科学部农业科学领域2021-2035中长期发展规划及“十四五”发展规划战略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    12 万元
  • 项目类别:
农业科学发展战略研究:2021-2035
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
控制柑橘果实红色性状的关键基因及其调控机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    318 万元
  • 项目类别:
    重点项目
调控柚果实类胡萝卜素代谢的关键基因挖掘
  • 批准号:
    31330066
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    330.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
甜橙果肉红色性状形成的分子基础
  • 批准号:
    30830078
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    180.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
柑橘愈伤组织不同倍性细胞间的社会化控制现象与机理
  • 批准号:
    30570973
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
柑橘芽变的分子机理研究
  • 批准号:
    30471201
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DNA甲基化与柑桔愈伤组织体细胞胚胎发生的关系研究
  • 批准号:
    30170472
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用同源序列法克隆几种作物的抗病基因类似物(RGA)
  • 批准号:
    30123001
  • 批准年份:
    2001
  • 资助金额:
    100.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

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 }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码