花柱二型性水生植物莕菜的分子谱系地理学研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    30970195
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0202.植物系统发生与进化
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

植物性系统的多样性在进化生物学研究中已成为揭示植物居群生态过程及其进化的模式系统。异型花柱(包括二型花柱和三型花柱)是自然界中较为典型的植物性系统之一。花柱异型现象现已成为了进化生物学工作者研究植物进化和适应问题的经典范例。但对于花柱异长的起源、维持及其演化机制等问题依然是需进化生物学工作者进一步作深入研究的问题。莕菜(Nymphoides peltata (Gmel.) O.Kuntze),为花柱二型性多年生水生浮叶植物。本项目拟采用分子标记和测序技术,在广泛野外调查和取样的基础上,对分布于中国的莕菜进行居群遗传学和分子谱系地理学研究,从当前和历史的角度,揭示具不同性系统的莕菜居群的遗传变异的地理分布模式,同时探讨这种模式形成的成因,阐明具有不同型比的莕菜居群的起源与演化,尤其是具单型花柱居群的起源,为理解自然界中植物性系统的多样性的成因提供资料。

结项摘要

经过三年的野外调查及室内实验分析,本课题组已基本按照计划完成所定的内容,同时根据研究结果情况适时对实验中出现的新的情况进行了安排。在此期间,项目组在花柱二型性水生植物莕菜的野外调查统计、居群克隆多样性、遗传多样性及分子谱系地理学方面取得了一定的研究结果:(1)2010年5月至2011年11月于吉林、辽宁、黑龙江、内蒙古、新疆、西藏、云南、四川、湖北、陕西、安徽、河南等12个省份,共找到51个莕菜居群,每一居群都取了分子材料,同时统计了莕菜居群内花柱型比;(2)基于SSR分子标记对莕菜21个代表居群进行的克隆多样性研究,结果表明莕菜居群内克隆多样性较高,每个居群都有2个或者2个以上的基株,没有单克隆形成的居群。二型花柱居群和单花柱居群间的平均克隆多样性有明显的差异。单花柱居群缺乏可亲和的花粉来源,结实率低有性繁殖幼苗的补充率不足。另外,居群建立时的奠基者效应也可能造成两种居群间的差异;(3)基于SSR分子标记对21个莕菜居群进行的遗传多样性及遗传结构研究表明莕菜居群目前维持较高的遗传多样性水平,居群间存在一定的遗传分化,但莕菜自然居群地理距离和遗传距离没有显著的相关性。我们认为单型花柱居群的起源不是单一克隆的奠基者效应造成的,而是先前具有多基因型的居群由于环境的变化造成的瓶颈效应使得某种花柱型的适合度发生改变,从而从该居群中消失;(4)通过对莕菜48个居群样品四个叶绿体非编码区进行测序分析,并综合SSR和AFLP分子标记对这些居群的遗传变异的研究,我们发现莕菜居群遗传变异的地理分布模式不是太明显,长距离扩散、居群扩张以及近期的居群奠基者效应及瓶颈效应等很可能是导致以上遗传变异模式的主要原因。这些研究为我们理解莕菜花柱型比例失衡的原因,尤其是普遍存在的单型花柱居群的起源提供了新的视野。莕菜具有较强的克隆繁殖,通过以上研究我们也发现,测序研究不能在居群内监测到更多的遗传多态性,SSR分子标记较好,但可利用的SSR分子标记却有限,因此,为了获得大量的能用于居群遗传学和分子谱系地理学研究的分子标记,我们开展了莕菜转录组测序工作并在此基础上开发了约200对有效的SSR引物,为我们进一步开展莕菜居群遗传学及花柱二型性的遗传学机理提供了资料;为了更好地理解中国莕菜的物种分化机制,在本项目的支持下,我们还选取了泽泻亚纲部分科属和水蕨属等的部分物种作为对照材料,开展了相关的对照研究并取

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Testing four barcoding markers for species identification of Potamogetonaceae
测试用于眼子菜科物种鉴定的四种条形码标记
  • DOI:
    10.1111/j.1759-6831.2011.00131.x
  • 发表时间:
    2011-05-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF SYSTEMATICS AND EVOLUTION
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Du, Zhi-Yuan;Qimike, Alitong;Wang, Qing-Feng
  • 通讯作者:
    Wang, Qing-Feng
Population genetic structure of Sagittaria natans (Alismataceae), an endangered species in China, revealed by nuclear SSR loci analyses
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  • DOI:
    10.1016/j.bse.2011.05.022
  • 发表时间:
    2011-08
  • 期刊:
    Biochemical Systematics and Ecology
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
  • 通讯作者:
Isolation and characterization of microsatellite loci for the herbaceous tuber crop, Amporphophallus konjac (Araceae)
草本块茎作物魔芋(天南星科)微卫星位点的分离和表征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Genetics and Molecular Research
  • 影响因子:
    0.4
  • 作者:
    9. Cheng Pan;Yong-Ning You;Ying Diao;Zhong-Li Hu;Jin-Ming Chen.
  • 通讯作者:
    Jin-Ming Chen.
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世界性水生植物水鳖科的系统发育、历史生物地理学和性状演化
  • DOI:
    10.1186/1471-2148-12-30
  • 发表时间:
    2012-03-10
  • 期刊:
    BMC evolutionary biology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Chen LY;Chen JM;Gituru RW;Wang QF
  • 通讯作者:
    Wang QF
Generic phylogeny and historical biogeography of Alismataceae, inferred from multiple DNA sequences
从多个 DNA 序列推断泽泻科的一般系统发育和历史生物地理学
  • DOI:
    10.1016/j.ympev.2012.01.016
  • 发表时间:
    2012-05-01
  • 期刊:
    MOLECULAR PHYLOGENETICS AND EVOLUTION
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Chen, Ling-Yun;Chen, Jin-Ming;Wang, Qing-Feng
  • 通讯作者:
    Wang, Qing-Feng

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  • 通讯作者:
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基于转录组测序信息的水生植物莕菜SSR标记开发
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 作者:
    袁阳阳;王青锋;陈进明
  • 通讯作者:
    陈进明

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陈进明的其他基金

microRNA在中国特有海菜花属植物物种分化中的作用研究
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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

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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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