基因组技术在水稻/拟南芥核雄性不育和进化研究中的应用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31000593
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    许杰
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    C0608.生物数据资源与分析方法
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本研究将在前期的研究基础上，以单子叶模式植物水稻花粉发育关键调控因子TDR及其双子叶植物拟南芥同源因子AMS为研究对象，采用染色体免疫共沉淀（ChIP）、高通量基因组技术（ChIP -chip/sequence）和表达谱芯片（microarray）为核心的研究路线，综合运用生物信息学、遗传学及分子生物学的方法；一方面，高通量的筛选影响水稻和拟南芥雄性核不育的关键基因，并进一步通过遗传学方法，对雄性不育基因影响不育性状的机理进行研究，深入的揭示植物雄性不育的遗传机制；另一方面，通过基因组技术和生物信息学相结合的方法，以TDR/AMS调控为中心，比较单双子叶植物之间，在进化过程中所造成基因功能的异同，探索基因的进化的意义；以期通过该项研究，来深化揭示植物雄性不育的遗传机制，建立单双子叶植物共有雄性不育调控网络；最终希望按人们要求创造优良品种作物的雄性不育系材料，实现农业育种突破。

结项摘要

作物杂种优势利用是提高作物产量的重要途径，杂交水稻的推广应用，为中国乃至世界的粮食增产做出了巨大贡献，而作物雄性不育性是有效利用杂种优势的前提和基础。利用模式植物拟南芥的研究成果，深入分析水稻雄性不育的分子调控机制是十分迫切和可行的。本研究中，通过对TDR/AMS参与花粉发育对水稻/拟南芥雄性核不育影响的研究，高通量的筛选水稻和拟南芥雄性不育相关基因，将染色体免疫共沉淀（ChIP）技术与全基因组Tiling芯片（ChIP–Tiling chip）、高通量DNA测序技术（ChIP-Solexa Sequence）和表达谱芯片（microarray）相结合的方法，再运用生物信息学的平台体系，综合分析等计算分析方法，分析表明TDR/AMS 基因主要参与和调控磷脂的转运和PCD等重要的生理生化过程。初步系统的揭示了TDR/AMS 基因在花粉发育中功能以及在雄性不育中的作用。本研究为进一步雄性不育基因的发现和克隆以及不育基因与不育性状之间关系研究深入奠定了基础，同时，为加深对水稻/拟南芥雄性核不育分子机制和调控网络的认识，更深入的揭示植物雄性不育的遗传机制提供了科学依据。

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）
拟南芥ABC转运类蛋白家族的分子进化、表达模式和蛋白功能网络预测分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    植物生理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱璐;许杰;张大兵
  • 通讯作者：
    张大兵
植物雄配子体发育的分子机理研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    上海交通大学学报(农业科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    许杰;李素玲;周志刚
  • 通讯作者：
    周志刚

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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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