玉米种子萌发相关基因cupin的克隆及关联分析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31000715
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    付志远
  • 依托单位：
    河南农业大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 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

发芽率是影响种子质量和玉米产量的一个重要因素，而基因型对种子发芽率具有决定性作用，因此克隆玉米萌发过程的基因并阐明其遗传机制对玉米生产具有重要意义。课题组前期通过蛋白质组学分析，发现一个在多个优良玉米杂交种及其对应亲本中特异表达的蛋白，质谱分析和基因功能注释结果表明该基因属于cupin基因家族，对种子萌发具有调控作用。本研究拟对玉米的cupin蛋白编码基因进行克隆和序列分析，进而通过130份玉米自交系中检测该基因的序列变异，并获得整个关联群体（500多份）目标基因的核苷酸多态性信息。通过关联分析方法，剖析自然群体种子的发芽率特性与cupin基因多态性信息之间的关系，发掘基因内直接影响发芽率表型的核苷酸序列变异，开发基因内的功能标记，为选育发芽率高的玉米新品种提供理论依据。

结项摘要

种子的萌发和整齐一致的出苗是确保产量的关键，Cupin蛋白是在种子萌发过程检测到的一个差异表达蛋白。本研究通过关联方法分析了该蛋白编码基因内的功能多态性变异。连锁不平衡分析结果表明该基因的衰减很快，衰减距离约300bp，在进化过程中可能并没有受到人工选择的影响。Cupin基因有5个外显子编码523个氨基酸。1-24个氨基酸为Cupin蛋白的信号肽区域，其中7-22个氨基酸是该蛋白的跨膜结构域，329-478个氨基酸是一个典型的Cupin结构域。位于第5个外显子上的Cupin结构域中有一个18bp插入/缺失突变与种子的发芽势性状显著关联，可能通过改变Cupin结构域的桶状折叠影响Cupin蛋白与G蛋白ɑ亚基的互作，从而影响种子的发芽势。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Natural variation in the sequence of PSY1 and frequency of favorable polymorphisms among tropical and temperate maize germplasm
热带和温带玉米种质PSY1序列的自然变异和有利多态性频率
  • DOI：
    10.1007/s00122-012-2026-0
  • 发表时间：
    2013-04-01
  • 期刊：
    THEORETICAL AND APPLIED GENETICS
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Fu, Zhiyuan;Chai, Yuchao;Yan, Jianbing
  • 通讯作者：
    Yan, Jianbing
Proteomic analysis of plumules and coleoptiles in maize between hybrids and their corresponding inbred lines
玉米杂交种及其相应自交系之间胚芽和胚芽鞘的蛋白质组学分析
  • DOI：
    10.1007/s11738-013-1417-4
  • 发表时间：
    2014-02
  • 期刊：
    Acta Physiologiae Plantarum
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    付志远
  • 通讯作者：
    付志远
玉米基因组DNA快速提取方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    河南农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴向远;丁冬;宋桂良;付志远
  • 通讯作者：
    付志远
Proteomic analysis of heterosis during maize seed germination
玉米种子萌发过程杂种优势的蛋白质组学分析
  • DOI：
    10.1002/pmic.201000481
  • 发表时间：
    2011-04-01
  • 期刊：
    PROTEOMICS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Fu, Zhiyuan;Jin, Xining;Tang, Jihua
  • 通讯作者：
    Tang, Jihua

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其他文献

玉米种子萌发相关性状的全基因组关联分析
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    付志远
玉米叶片表皮蜡质相关性状的全基因组关联分析
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
    付志远
玉米籽粒淀粉粒密度基因 tw1 的精细定位
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    付志远
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
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玉米自交系许178 背景的综3 染色体单片段代换系的构建
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    河南农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李卫华;付志远;丁冬;汤继华
  • 通讯作者：
    汤继华

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付志远的其他基金

RNA外切体调控玉米籽粒发育的分子机制
  • 批准号：
    32372091
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    51 万元
  • 项目类别：
    面上项目
ZmTFCB与ZmSPR1协同调控玉米微管动态和胚乳发育的分子机制
  • 批准号：
    U2004144
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    51 万元
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  • 批准号：
    31971893
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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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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