棉花1号染色体上纤维长度QTL的精细定位及其候选基因的克隆

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基本信息

  • 批准号：
    31171595
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    沈新莲
  • 依托单位：
    江苏省农业科学院
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

在前期的研究中我们利用一个在1号染色体上含有海岛棉纤维长度QTL(qFL-chr1)的渐渗系，对目标QTL进行了初步精细定位。本研究拟在前期研究基础上，通过重复的表型鉴定将目标QTL精细、精确定位；然后进一步构建回交群体，通过前景选择与背景选择获得遗传背景相似度在99%以上且纤维长度明显优于轮回亲本的单QTL近等基因系；用RNA-Seq技术将单QTL近等基因系与轮回亲本进行转录组分析，获得差异表达基因；用单QTL近等基因系与轮回亲本构建一个F2小群体，进行pQTL与eQTL作图，获得与纤维伸长相关的候选基因。通过本研究，不但可以精细定位该纤维长度QTL，为标记辅助选择提供紧密连锁的标记；而且用所获得的单QTL近等基因系结合遗传基因组学研究手段，克隆与纤维伸长相关的候选基因，探索在复杂的基因组中克隆QTL的新途径。

结项摘要

将海岛棉的优质纤维基因渐渗进陆地棉遗传背景中，培育优质、高产的陆地棉品种一直是棉花育种者的研究方向。前期的研究通过AB-QTL作图方法，在1号染色体上鉴定了一个增效基因来源于海岛棉Pima S-6的纤维长度QTL（qFL-chr1），该QTL解释的表型变异较高（12-24%），而且在多个群体中能检测到。本研究在前期对qFL-chr1初步定位的基础上，利用含有纤维长度QTL（qFL-chr1）的渐渗系R01-40-08与轮回亲本Tamcot2111构建一个大的F2群体。对该F2群体分离数据进行连锁分析，获得了目标QTL区域高密度遗传连锁图谱，该图谱共13.1cM，标记平均间距离为0.6cM。进一步利用432个重组个体通过置换作图将qFL-chr1位于1.0cM的标记区间MUSS084-CIR018之间。从F3家系中选择在标记区间NAU3384-CGR5144之间含有不同Pima S-6渐渗片段的重组个体进一步回交自交并进行基因型检测，根据目标QTL区间高遗传相似度单片段渐渗系的鉴定结果，将qFL-chr1进一步定位于标记MUSS422 -CIR018之间（0.9cM）。同时获得遗传背景相似度在99％以上且纤维长度明显优于轮回亲本的单QTL近等基因系多个。用RNA-Seq技术将单QTL近等基因系与轮回亲本进行转录组分析，获得差异表达基因。利用雷蒙德氏棉基因组数据，该区间共预测到119个基因，根据注释结果，有14个基因可能与纤维发育相关。进一步用单QTL近等基因系与轮回亲本构建一个小的F2群体，进行pQTL与eQTL分析；同时对基因的表达与纤维长度进行了相关性分析，编码sugar transport protein 14-like的基因Gorai.002G123900.1在10DPA时的表达量与纤维长度显著相关。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
棉花纤维长度近等基因系Ｒ０１－４０－０８的背景遗传效应分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    江苏农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈新莲
  • 通讯作者：
    沈新莲
Identification of Quantitative Trait Loci for Fiber Quality Properties on Homoeologous Chromosomes 13 and 18 of Gossypium klotzschianum
克氏棉同源染色体 13 和 18 上纤维品质特性数量性状位点的鉴定
  • DOI：
    10.2135/cropsci2013.01.0013
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Crop Science
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    沈新莲
  • 通讯作者：
    沈新莲
De novo transcriptome sequencing and comparative analysis of differentially expressed genes in Gossypium aridum under salt stress
盐胁迫下非洲棉差异表达基因的从头转录组测序及比较分析
  • DOI：
    10.1016/j.gene.2013.04.066
  • 发表时间：
    2013-08-01
  • 期刊：
    GENE
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Xu, Peng;Liu, Zhangwei;Shen, Xinlian
  • 通讯作者：
    Shen, Xinlian
Development of Gossypium anomalum-derived microsatellite markers and their use for genome-wide identification of recombination between the G. anomalum and G. hirsutum genomes.
异常棉衍生的微卫星标记的开发及其用于全基因组鉴定异常棉和陆地棉基因组之间重组的用途。
  • DOI：
    10.1007/s00122-015-2528-7
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Theor Appl Genet
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhai Caijiao;Xu Peng;Zhang Xia;Guo Qi;Zhang Xianggui;Xu Zhenzhen;Shen Xinlian
  • 通讯作者：
    Shen Xinlian
Morphological, cytological and molecular analyses of a synthesized hexaploid derived from an interspecific hybrid between Gossypium hirsutum and G. anomalum
对陆地棉和异常棉种间杂种合成的六倍体进行形态学、细胞学和分子分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    The Crop Journal
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈新莲
  • 通讯作者：
    沈新莲

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作物异源附加系创建方法及应用
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    王凯
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    沈新莲
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    江苏农业学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈新莲;张香桂;张保龙;曹志斌;徐鹏;杨郁文;倪万潮
  • 通讯作者：
    倪万潮
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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    郭琪
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐鹏;蔡继鸿;郭琪;张香桂;徐珍珍;沈新莲
  • 通讯作者：
    沈新莲

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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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