Bol-miR028介导的F-box表达对甘蓝雄性不育的调控机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31872108
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    宋江华
  • 依托单位：
    安徽农业大学
  • 学科分类：
    C1506.蔬菜与瓜果生长发育
  • 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

项目摘要

MicroRNA (miRNA) plays an important role in the growth and development of plants by mediating the degradation or translation of target mRNA to inhibit the expression of regulatory genes in the post-transcriptional level. In this study, we have screened and obtained a pollen- specific small RNA Bol-miR028 and its targeting gene BoFbx1 encoding F-box protein. On the basis, their expressional character is analyzed by the promoter-GUS fusion expression and green fluorescent protein (GFP) localization. The biological functions of Bol-miR028 targeting the regulation of BoFbx1 is clarified during the pollen development using over-expression technology and site-directed mutagenesis. Then, their functional downstream genes are screened by yeast-two hybrid technique. The expression levels of Bol-miR028, BoFbx1 and their downstream genes and proteins are identified and analyzed in all transgenic plants and mutants by qRT-PCR and Western blot, so as to explore the regulation mechanism of Bol-miR028 mediated F-box protein silencing in gene expression networks on male sterility. This study not only lays the foundation for the accurate interpretation of the molecular mechanism of miRNA regulating the plant pollen development, but also has an important guiding significance for the rapid establishment of crop male sterile line by using artificial miRNA technology.
MicroRNA（miRNA）在转录后水平通过介导靶mRNA的降解或翻译抑制调控基因表达，在植物生长发育中发挥重要作用。项目组前期筛选获得一个新的甘蓝花粉特异小RNA分子Bol-miR028，其靶基因BoFbx1编码F-box蛋白。本项目拟在此基础上通过启动子-GUS融合表达、绿色荧光蛋白（GFP）定位等方法明确目标基因的表达特征；采用过表达和基因定点突变技术，研究Bol-miR028靶向调控BoFbx1在花粉发育中的生物学功能；通过酵母双杂交系统筛选下游基因，并运用qRT-PCR和Western blot鉴定转基因植株中目标基因及其下游基因和蛋白的表达水平；从而探究Bol-miR028介导的F-box沉默涉及的基因表达网络对甘蓝雄性不育的调控机制。本研究不仅为精确解读miRNA调控植物花粉发育的分子机制奠定基础，而且对利用人工miRNA技术快速创建雄性不育系具有积极的指导意义。

结项摘要

植物中存在许多miRNA分子，它们在植物的生长发育、激素信号转导和胁迫应答反应中发挥着重要的功能。甘蓝花粉发育相关miRNA的发现及其调控机制的研究对于深入了解植物的生殖规律和雄性不育的机理，具有重要意义。项目研究了甘蓝bol-miR028及其靶基因BoFBX156在花粉发育中的生物学功能；揭示了bol-miR028与BoFBX156靶向关系及调控作用机理，明确了甘蓝F-box基因家族中关键花粉调控和低温相关基因，从而探究bol-miR028介导的F-box蛋白沉默对甘蓝花粉发育的调控机制，为揭示miRNA在植物花粉发育中的分子机理奠定重要的理论基础。同时获得了具有自主知识产权的，功能显著的甘蓝miRNA和F-box新基因及转基因甘蓝新材料，为培育创制甘蓝新品种提供了宝贵的基因资源和植物材料。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Insights into the Draft Genome Sequence of the Kiwifruit-Associated Pathogenic Isolate Pseudomonas fluorescens AHK-1
猕猴桃相关致病分离株荧光假单胞菌 AHK-1 基因组序列草案的见解
  • DOI：
    10.1007/s00284-019-01655-2
  • 发表时间：
    2019-03
  • 期刊：
    Current Microbiology
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Zhang L X;Wu Z R;Wang X;Tan G J;Song J H
  • 通讯作者：
    Song J H
Genome-Wide Study of Hsp90 Gene Family in Cabbage (Brassica oleracea var. capitata L.) and Their Imperative Roles in Response to Cold Stress.
卷心菜（Brassica oleracea var.capitala L.）Hsp90 基因家族的全基因组研究及其在应对冷胁迫中的重要作用。
  • DOI：
    10.3389/fpls.2022.908511
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
  • 通讯作者：
F-box 蛋白参与植物逆境胁迫研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    生物技术通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许涛;夏冬健;万菁;姜书涵;宋江华
  • 通讯作者：
    宋江华
植物miRNA参与非生物胁迫响应的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    分子植物进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    戴倩;宋江华
  • 通讯作者：
    宋江华
结球甘蓝BoFBX117基因的克隆与表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    核农学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许涛;鲁正钊;夏冬健;万菁;姜书涵;宋江华
  • 通讯作者：
    宋江华

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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

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          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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