利用FISH探讨燕麦D染色体组起源

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基本信息

  • 批准号：
    31500993
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    罗小梅
  • 依托单位：
    四川农业大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Hexaploid oat (Avena sativa L.) is an annual herbaceous plant in the Poaceae, which is cultivated wordwide for food and fodder, as well as for specialty uses in diet therapy and nutrition. Genetic resources of oat are abundant and variable. Oats that thresh free from their hulls (naked oats) are cultivated widely in China, while hulled oats are most commonly grown in the other countries. Oats are generally considered as a healthy food becayse they are high in fiber, benefical oils, and good-quality protein. Oat protein is nearly equivalent in quality to soy protein. Tools for genetic improvment of oat are being developed. Studies reported of this thesis were conducted to better understand the cytogenetic organization of the oat genome. In this study, FISH probes to detect some special species in Anena, such as A. canariensis, A. ventricosa, A. strigosa, A. clauda, A. eriantha, A. murphyi and A. sativa. This research will develop novel probes to identify D-genome exclusively. Furthermore, this study will guide for the origin of D-genome.
栽培燕麦隶属禾本科燕麦属一年生草本植物，是一种世界性栽培的优质作物，粮食兼用。全球燕麦品种资源丰富，国外主要栽培带稃型燕麦，国内主要栽培裸粒燕麦。燕麦是一种健康食品，其蛋白含量几乎等同于大豆。燕麦有着重要的商业价值，尤其是对未知来源的D染色体组起源的研究，可以为育种提供相关背景知识，从而有助于改良燕麦品质。本文利用荧光原位杂交（FISH）探讨燕麦D染色体组来源；选用新特异探针序列，如18D染色体的序列和新获得六倍体燕麦BAC序列，对燕麦属二、四、六倍体物种，主要是针对已有报道的物种，如二倍体A.canariensis、A. ventricosa、A. strigosa、A. clauda和A. eriantha，四倍体A. murphyi，以及六倍体A. sativa进行标记，开发特异识别D染色体组的探针，为找寻D染色体组起源提供线索。

结项摘要

燕麦属D染色体组起源至今是一个谜。项目组收集了燕麦属约20个种100多份种子，涵盖燕麦二、四、六倍体A、B、C、D四个染色体组；其次，我们通过分析18D染色体文库序列和分析Dr Tinker提供的与D染色体组高度匹配的六倍体燕麦BAC特异序列，开发了19-59 bp长度的寡序列作为探针，这是燕麦属植物研究里首次使用。我们开发的9个寡序列探针有比较明显的标记效果，在燕麦属A、B、C、D染色体组上有比较明确的偏好分布。（1）探针oligo-Am1信号主要出现在C染色体组上。（2）在四倍体AACC和六倍体AACCDD的AC染色体组之间存在6个A-C小片段易位，六倍体AACCDD的CD染色体组之间存在4个C-D小片段易位，其中，六倍体A. sativa存在2个C-D大片段易位。（3）oligo-（ACT）6信号出现在A、AB、C、AC、ACD染色体组上，在B和D染色体组上可能没有分布，相似的杂交信号模式暗示六倍体A. sativa可能起源于四倍体祖先种A. insularis。（4）oligo-（GAA）6在A、B、C染色体组着丝粒区域附近，B染色体组端部区域出现边缘清晰的纤细条带，在D染色体组没有信号发现。（5）oligo-（TTG）6出现在染色体着丝粒区域附近（M），偶尔出现在染色体端部区域（T），很少出现在C染色体组；所有的16个物种都含有M信号，其中CC、AABB、AACCDD物种还含有T信号。（6）oligo-（ACT）6、oligo-（GAA）6、oligo-（TTG）6信号数量在AA和CC物种较为一致，只是信号强度略有差异，而在多倍体AABB、AACC和AACCDD物种呈现多样性的信号分布。（7）oligo-18D在A. sativa染色体一对染色体长臂近端部有信号分布；oligo-A319在A. sativa一对染色体短臂近端部有信号分布；oligo-A336在A. sativa的10对染色体着丝粒区域有信号分布；oligo-5S在A. sativa的3对染色体长臂近端部有信号分布，其中1对染色体近中部区域也有信号分析；oligo-45S在A. sativa的3对染色体长臂近端部有信号分布。这5个寡序列探针所在染色体具体是A/B/C/D哪一类有待进步一研究。这些探针杂交结果提供的关键信息可为燕麦属染色体组物理图谱定位提供参考，为燕麦属D染色体组起源提供线索。

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）
A comparative cytogenetic study of 17 Avena species using Am1 and (GAA)6 oligonucleotide FISH probes
使用 Am1 和 (GAA)(6) 寡核苷酸 FISH 探针对 17 种燕麦物种进行比较细胞遗传学研究
  • DOI：
    10.1007/s11738-018-2721-9
  • 发表时间：
    2018-08-01
  • 期刊：
    ACTA PHYSIOLOGIAE PLANTARUM
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Luo, Xiaomei;Tinker, Nick A.;Chen, Liang
  • 通讯作者：
    Chen, Liang
Chromosomal distributions of oligo-Am1 and (TTG)6 trinucleotide and their utilization in genome association analysis of sixteen Avena species
寡聚Am1和(TTG)(6)三核苷酸的染色体分布及其在十六种燕麦属基因组关联分析中的应用
  • DOI：
    10.1007/s10722-018-0639-0
  • 发表时间：
    2018-08-01
  • 期刊：
    GENETIC RESOURCES AND CROP EVOLUTION
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Luo, Xiaomei;Tinker, Nick A.;Chen, Liang
  • 通讯作者：
    Chen, Liang
Genomic relationships among sixteen species of Avena based on (ACT)(6) trinucleotide repeat FISH
基于 (ACT)(6) 三核苷酸重复 FISH 的十六种燕麦之间的基因组关系
  • DOI：
    10.1139/gen-2017-0132
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Genome
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Luo Xiaomei;Liu Juncheng;Wan Wenlin;Chen Liang;Tinker Nick A.;Wight Charlene P.;Zhou Yonghong;Peng Yuanying
  • 通讯作者：
    Peng Yuanying

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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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