蜘蛛抱蛋属植物的分子系统发育与花部形态性状演化

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基本信息

  • 批准号：
    30970199
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    王玉国
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 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

蜘蛛抱蛋属(Aspidistra Ker-Gawl.)是单子叶植物中同一属内种类众多、物种间花部结构多样性最为丰富的类群之一。该属以东亚分布为主体、兼有少量热带成分，形成了大量特有种(约70%)集中分布于中国广西和越南北部这样独特的现代地理分布格局。但长期以来，蜘蛛抱蛋属植物间的系统发育关系一直都没有很好解决。本研究采用来自三个基因组的多基因序列构建蜘蛛抱蛋属植物的系统发育关系，结合非分子证据，检验主要基于形态学所建立的蜘蛛抱蛋属的分类系统的合理性，探讨主要谱系间花部形态特征的演化趋势。修订或重建属下分类系统并对疑难种类进行订正，通过主要谱系的分子钟推导，揭示该属原始类群的起源地点、扩散途径及其主要类群之间的分歧时间，探讨该属植物物种多样性和快速物种形成的关系，花部结构多样性与杂交起源机制的关系，为推断中国和邻近地区这一众多特有种集中分布特殊地理格局的历史成因提供新的依据。

结项摘要

蜘蛛抱蛋是单子叶植物具有丰富物种(超过100个种)和花部结构多样性的类群之一，主要分布东亚，70%的特有种分布于中国广西和越南北部。但是这些种的系统发育关系一直没有解决。本研究我们测定了叶绿体基因组和核基因组的多个基因来构建系统树，用来检验蜘蛛抱蛋属的分类系统和推导形态特征的进化。叶绿体基因数据显示了蜘蛛抱蛋属的分化时间不超过8.75个百万年，是一个近期分化的类群。核基因的数据，特别是单拷贝核基因的数据，揭示了大多数物种都有两个到多个拷贝分散在不同的系统发育分支，说明了它们是异源多倍化起源的。来自代表不同花型和花期的三个蜘蛛抱蛋属植物的转录组数据显示在蜘蛛抱蛋属分化以前，经历了全基因组加倍事件，其水平超过水稻和高粱的加倍。我们的研究结果不支持李光照等(2004)的“三组20系”分类系统，这个系统的三个组没有一个是单系的。基于转录组数据我们还开发了一套适合种内和种间的微卫星引物，分析结果同样也不支持上述分类。本研究提供了一个古异源多倍化驱动快速物种辐射和花部结构多样性分化的案例。这个案例具有很强的代表性，它将多倍化是物种形成的主要动力的假说而事实上我们很少看到一个相对较大的属所有物种都是多倍化起源的。进一步的研究可以聚焦在到底哪些基因导致了一个花部结构多样性高的类群发生快速适应辐射。

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）
植物分子系统发育与进化研究的基因选择、引物设计与应用策略
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    广西植物
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王玉国
  • 通讯作者：
    王玉国
MICROSATELLITE MARKERS IN THE TRADITIONAL CHINESE MEDICINAL HERB GYNOSTEMMA PENTAPHYLLUM (CUCURBITACEAE)
中药绞股蓝（葫芦科）中的微卫星标记
  • DOI：
    10.3732/ajb.1000456
  • 发表时间：
    2011-03-01
  • 期刊：
    AMERICAN JOURNAL OF BOTANY
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Liao, Hui;Zhao, Yao;Song, Zhiping
  • 通讯作者：
    Song, Zhiping
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  • DOI：
    10.1371/journal.pgen.1003265
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PLoS genetics
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Xi Z;Wang Y;Bradley RK;Sugumaran M;Marx CJ;Rest JS;Davis CC
  • 通讯作者：
    Davis CC
Microsatellite markers in Rhodiola L. (Crassulaceae) a medicinal herb genus widely used in traditional Chinese medicine
中药广泛使用的药草属红景天（景天科）的微卫星标记
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    American Journal of Botany
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Jianling You;Wensheng Liu;Yao Zhao;Yongqing Zhu;Wenju Zhang;Yuguo Wang;Fan Lu;Zhiping Song
  • 通讯作者：
    Zhiping Song

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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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