水稻根茎阻滞镉向籽粒富集的遗传基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31270426
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    79.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0301.生态学理论与方法
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31
  • 项目参与者:
    王久荣; 毛东海; 周浩; 杨菲; 唐明凤;
  • 关键词:

项目摘要

Soil cadmium (Cd) contamination has become a potential agricultural and environmental hazard worldwide and posed a serious problem for safe food production. Rice, an important staple food for nearly a half of the world's population, is a major source of Cd intake. A number of approaches have been proposed to reduce the accumulation of Cd in rice grains. One of the simplest and most cost-effective approaches would be to breed commercial rice with low Cd accumulation. A better understanding of the molecular mechanism of Cd retention in rice root and stem will facilitate the breeding program which requires introduce the Cd retention gene into agronomically improved rice varieties. In our previous study, we investigated genotypic variation in seed Cd concentration in more than 400 accessions from a rice core collection. The indica accession 9311 and the japonica accession nipponbare were identified as high and low Cd-accumulating accessions. The research proposed herein aims to address the molecular mechanism responsible for the difference of Cd retention between 9311 and nipponbare in root and stem. The aims of this study are: (1) to physiologically characterize and quantify the Cd retention in root and stem in 9311 and nipponbare; (2) to identify quantitative trait loci (QTLs) controlling seed Cd concentration and to fine map the major QTL; and (3) to develop molecular marker closely linked to QTLs for genetic improvement of commercial rice with high Cd accumulation. The success of this project will improve our knowledge on the molecular mechanism underlying the Cd retention in rice, and benefit breeding program to lower grain Cd accumulation.
日益严重的稻田镉污染给我国稻米品质带来严重威胁,培育符合安全标准的低镉高产水稻品种需要对现有的低镉资源品种或高产推广品种进行定向改造。开展低镉水稻根茎阻滞镉向籽粒富集的遗传基础研究,有利于揭示水稻根茎对镉的屏障作用分子机理,为低镉高产水稻育种提供分子手段。本项目将首先比较低镉稻米水稻品种(nipponbare)和高镉稻米水稻品种(9311)根茎对镉截留能力的差异。然后利用已经构建的9311与nipponbare重组自交系群体对水稻根茎阻滞镉向籽粒富集的遗传基础进行研究,定位与低镉相关的QTL并对主效QTL进行精细定位。在此基础上,开发出与低镉相关的分子标记并通过分子育种手段将控制低镉稻米的基因组片段导入到9311基因组中,培育出低镉水稻新材料。预期研究成果可以丰富人们对稻米镉富集的遗传基础的理解,为最终克隆控制镉向稻米中转运的基因打下基础,同时还可以为低镉水稻分子育种提供分子标记。

结项摘要

日益严重的稻田镉(Cadmium,Cd)污染给我国稻米品质带来严重威胁。开展水稻根茎阻滞Cd向籽粒富集的遗传基础研究,有利于揭示水稻稻米Cd积累的分子机理,同时可以获得与低Cd稻米基因连锁的分子标记,为低Cd高产水稻育种提供分子手段。本项目利用Cd低积累稻品种日本晴(nipponbare)和Cd高积累籼稻品种93-11间的两个遗传群体,包括重叠导入系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs)和F2:3家系,对控制水稻根茎阻滞Cd向籽粒富集的主效QTLs进行遗传定位;根据表型变异,我们在第七染色体ID414和ID1279之间检测到一个能影响籽粒内Cd积累的主效QTL——qCd7,并根据遗传比较作图和酵母试验确定OsHMA3为qCd7的候选基因;该基因的自然变异分析表明,而来自nipponbare的基因型HMA3-1能够显著降低93-11背景下近等基因系的稻米Cd积累而对产量相关性状没有影响;而来自93-11的基因型HMA3-2属于弱等位基因;根据候选基因关联分析发现SNP7、SNP11与表型变异显著相关,并开发了功能标记Caps7;进化分析显示该基因存在较为明显的籼-粳分化现象;本项目的理论研究结果将有利于加深水稻籽粒Cd积累形成的分子遗传机制的理解,低积累的93-11近等基因系是优异的育种材料,开发的低镉分子标记可以为低镉育种提供筛选工具。

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(0)
Genetic Diversity, Rather than Cultivar Type, Determines Relative Grain Cd Accumulation in Hybrid Rice
遗传多样性而非品种类型决定了杂交水稻籽粒镉的相对积累
  • DOI:
    10.3339/fpls.2016.01407
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Frontiers in Plant Science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Sun Liang;Xu Xiaxu;Jiang Youru;Zhu Qihong;Yang Fei;Zhou Jieqiang;Yang Yuanzhu;Huang Zhiyuan;Li Aihong;Chen Lianghui;Tang Wenbang;Zhang Guoyu;Wang Jiurong;Xiao Guoying;Huang Daoyou;Chen Caiyan
  • 通讯作者:
    Chen Caiyan
Overexpression of OsSPL9 enhances accumulation of Cu in rice grain and improves its digestibility and metabolism
OsSPL9的过表达增强了稻粒中铜的积累并提高了其消化率和代谢
  • DOI:
    10.1016/j.jgg.2016.09.004
  • 发表时间:
    2016-11-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF GENETICS AND GENOMICS
  • 影响因子:
    5.9
  • 作者:
    Tang, Mingfeng;Zhou, Chuanshe;Zhang, Dechun
  • 通讯作者:
    Zhang, Dechun
Integrated analysis of phenome, genome, and transcriptome of hybrid rice uncovered multiple heterosis-related loci for yield increase
杂交水稻表型组、基因组和转录组的综合分析发现了多个与增产相关的杂种优势相关位点
  • DOI:
    10.1073/pnas.1610115113
  • 发表时间:
    2016-10-11
  • 期刊:
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    Li, Dayong;Huang, Zhiyuan;Zhu, Lihuang
  • 通讯作者:
    Zhu, Lihuang
Genetic Diversity, Rather than Cultivar Type, Determines Relative Grain Cd Accumulation in Hybrid Rice.
遗传多样性而非品种类型决定了杂交水稻籽粒镉的相对积累
  • DOI:
    10.3389/fpls.2016.01407
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Sun L;Xu X;Jiang Y;Zhu Q;Yang F;Zhou J;Yang Y;Huang Z;Li A;Chen L;Tang W;Zhang G;Wang J;Xiao G;Huang D;Chen C
  • 通讯作者:
    Chen C
Additive, dominant parental effects control the inheritance of grain cadmium accumulation in hybrid rice
加性、显性亲本效应控制杂交水稻籽粒镉积累的遗传
  • DOI:
    10.1007/s11032-015-0246-0
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Molecular Breeding
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Yao Wenyuan;Sun Liang;Zhou Hao;Yang Fei;Mao Donghai;Wang Jiurong;Chen Lianghui;Zhang Guoyu;Dai Jinpeng;Xiao Guoying;Chen Caiyan
  • 通讯作者:
    Chen Caiyan

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

东乡野生稻的粒形相关QTL分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    杂交水稻
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚文元;禹黎;陈大洲;肖叶青;孙亮;陈彩艳;毛东海
  • 通讯作者:
    毛东海

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

陈彩艳的其他基金

稻米镉积累种间/亚种间差异基因的克隆及其应用研究
  • 批准号:
    U19A2026
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    251 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
水稻低镉显性位点qCd2的克隆及分子育种应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
镉诱导表达的水稻转运蛋白的功能研究
  • 批准号:
    31470443
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于喀斯特生态恢复的根瘤共生体多样性研究
  • 批准号:
    31070476
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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