芝麻95ms-5雄性败育的遗传及分子机理解析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31701468
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Sesame performs strong hybrid vigor, and male sterile lines are important for heterosis utilization. Our previous work indicated that 95ms-5 was a recessive genic male sterility mutant in sesame, which performs thoroughly male sterility. Therefore, 95ms-5 is a wonderful material for studying male sterility and heterosis utilization. Based on the primary mapping of 95ms-5 sterility QTL, the Target Site Capture Sequencing would be used to genotype the F2 group in this project, and a regional high-density linkage map would be constructed to fine mapping the candidate gene SiMs1. Also, an integrated proteomics and metabolomics analysis of 95ms-5 would be conducted to characterize the metabolic pathways of the different expressed proteins and metabolites both enriched, and through bioinformatics integration analysis of the differentially expressed proteins and metabolites in the pathways, the key proteins that regulate the fertility of 95ms-5 would be verified. Integrating with the cytological features of 95ms-5 male abortion and physiological and biochemical analysis, the genetic and molecular mechanisms of 95ms-5 would be further confirmed. Completion of this project can not only provide fundamental basis for SiMs1 cloning, but also provide a new idea for exploring male sterile gene resources and utilizations in sesame, and has great significance for sesame hybrid vigor utilization and genetic improvement.
芝麻具有较强的杂种优势,雄性不育材料是杂种优势利用的重要途径。本项目前期工作中发现,芝麻95ms-5是一个受单基因控制的隐性细胞核雄性不育系,具有败育彻底、不育性稳定的特点,是研究雄性不育机理和杂种优势利用的优异资源。本项目旨在已完成95ms-5育性QTL初步定位的基础上,进一步利用定制化目标捕获测序技术对已构建的F2群体基因分型,构建目标区域局部高密度遗传图谱,精细定位到目标基因SiMs1。同时结合95ms-5的花药蛋白质组和代谢组的整合研究,分析差异表达蛋白和差异代谢物共同显著富集的代谢通路,并鉴定引起相关代谢物差异的调控蛋白,获得调控95ms-5育性的关键基因,进一步结合细胞学鉴定及生理生化分析,揭示95ms-5雄性败育的分子机理。本项目的开展,将为芝麻育性基因SiMs1的克隆奠定基础,为芝麻雄性不育基因的挖掘和利用提供新思路,对于芝麻杂种优势利用和遗传改良具有重要的意义

结项摘要

芝麻既是我国的传统特色油料作物,也是重要的药食同源作物,经济价值和营养价值极高。然而芝麻产量一直徘徊不前,无法满足市场需求。杂交育种是作物提高产量的重要途径,而雄性不育材料是杂种优势利用的重要资源。本项目以芝麻隐性细胞核雄性不育系95ms-5AB为研究材料,通过QTL定位结合蛋白组学,鉴定到候选育性基因Siatpb,并克隆了该基因。Siatpb编码ATP合酶β亚基。进一步比较野生型95ms-5B和突变体95ms-5A的花药发育过程发现,与野生型相比,突变体的绒毡层细胞无法向分泌型绒毡层细胞转变,小孢子内基本无胞质成分,且在花粉发育过程中,小孢子逐渐皱缩,花粉壁异常沉积,不能形成正常的花粉外壁和内壁。TUNEL实验进一步证实,突变体的绒毡层PCD延迟。胼胝质染色发现,突变体花药发育过程中,胼胝质未降解。蛋白组和代谢组整合分析表明,与野生型相比,95ms-5A突变体氨基酸合成和脂肪酸代谢异常,且一些孢粉素合成相关基因在突变体中异常表达。蛋白互作分析表明,Siatpb可能通过与参与PCD、氨基酸合成、脂肪酸代谢的蛋白互作,来影响花粉发育。此外,通过蛋白组分析和功能验证,我们挖掘了3个育性相关基因。研究结果将为芝麻雄性不育机理研究,雄性不育材料创制及杂种优势利用奠定基础。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Sicwinv1, a Cell Wall Invertase from Sesame, Is Involved in Anther Development
Sicwinv1 是一种来自芝麻的细胞壁蔗糖酶,参与花药发育
  • DOI:
    10.1007/s00344-019-09932-x
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Journal of Plant Growth Regulation
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Ting Zhou;Guocun Hao;Yuanxiao Yang;Hongyan Liu;Minmin Yang;Yingzhong Zhao
  • 通讯作者:
    Yingzhong Zhao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

通气-树脂联用技术在养猪废水中的应用
  • DOI:
    10.19672/j.cnki.1003-6504.2019.03.015
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    环境科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王晶晶;曹雷鹏;周婷;黎紫含;巫小丹;阮榕生;刘玉环
  • 通讯作者:
    刘玉环
颗粒蛋白前体(PGRN)促进小鼠乳腺癌4T1细胞上皮间质转化与侵袭和迁移
  • DOI:
    10.13423/j.cnki.cjcmi.009144
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    细胞与分子免疫学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    方文丽;岳姝君;甘德露;张典;石翯;姚梦俐;钱胡孙;周婷;陈婷梅
  • 通讯作者:
    陈婷梅
油菜盐胁迫响应miRNA及其靶基因鉴定
  • DOI:
    10.19802/j.issn.1007-9084.2020299
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国油料作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王越;周婷;岳彩鹏;黄进勇;华营鹏
  • 通讯作者:
    华营鹏
细菌感染影响牙周组织细胞表达环鸟苷-腺苷合成酶的实验研究
  • DOI:
    10.7518/hxkq.2017.02.018
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    华西口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨小军;谭咏梅;田智慧;周婷;赵望泓;侯晋
  • 通讯作者:
    侯晋
不同工况耦合生物反应器处理低C/N比生活污水试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Science and Technology of Advanced Materials
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    张韵;张宁;李军;周婷;杨海燕;李艺
  • 通讯作者:
    李艺

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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

        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]
      
关闭
close
客服二维码