家蚕茧丝产量性状相关基因的发掘及功能分析

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31372375
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    82.0万
  • 负责人：
    李木旺
  • 依托单位：
    江苏科技大学
  • 学科分类：
    C1709.养蚕学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Cocoon and silk production quantities are one the most important characters in sericulture.Functional genes of silk production remain to be discovered, which would be valuable if used in the future silkworm breeding. In this research, we will use high-throughput RNA sequencing to analyze the transcriptome of several silkworm strains with different silk productivities, and based on the previous QTL mapped regions, to screen out the differentially expressed genes in different strains. Then，the expression patterns, transcript regulation and potential alternative splicing of these genes, and as well as the protein interactions will be explored with multiple techniques. The gene functions will be further verified in transgenetic silkworm and by RNA interference (RNAi) technique. With this research, we aim to find important genes related to cocoon and silk production characters, and to analyze the regulatory mechanism of these genes on silk production. This research will lay important foundation for improving cocoon silk yield and the silkgland bio-reactor.
茧丝是蚕桑生产的主要目标产品，茧丝产量是家蚕品种中最受重视的性状之一。本课题在前期茧丝产量性状QTL定位的工作基础上，拟运用转录组测序技术构建家蚕多丝量品种和少丝量品种及其近等基因系的差异基因表达谱，筛选获得茧丝产量的关键功能基因，分析这些基因的表达特征、差异剪接、转录调控机制，并采用转基因过表达及RNAi技术进行基因功能验证，从而解析影响家蚕产量性状的分子机理。为从分子水平上阐明家蚕茧丝产量性状差异形成的机制、以及为家蚕丝腺生物反应器的研发提供借鉴。

结项摘要

通过同蛾区兄妹交配的方法获得了自交25代的家蚕近交系菁松IL和兰10IL。从杂交、回交后代中筛选雄性个体连续回交雌性亲本的方法获得了回交20代的高丝量近等基因系JsNIL和低丝量近等基因系L10NIL。利用前期的QTL定位结果，采用分子标记辅助选择技术，选育了多丝量耐氟且无鳞毛翅蚕品种。运用转录组测序技术构建家蚕多丝量品种菁松和少丝量品种兰10及其近等基因系的差异基因表达谱，共发现1400多个差异表达基因，上调表达的基因有730多个，下调表达的基因有680多个，差异达到极显著水平的有200多个，对差异表达基因进行了GO分类和Passway分析。转录组测序结果显示，Abl基因和E2F基因均有较大差异，其中Abl基因位于性染色体上QTL位点定位区域，经精细定位，认为Abl基因很可能为性染色体上的QTL位点对应基因。通过CRISPR-Cas9系统构建了表达Abl guide RNA的质粒，经注射家蚕蚕卵获得的表达Abl gRNA的个体与表达Cas9的品系杂交后，获得了转基因的敲除Abl基因的双荧光个体与野生型家蚕的全茧量与茧层量，发现均有明显的差异，其中基因敲除型的突变体的全茧量比野生型的降低了12.06%，茧层量比野生型的低22.35%，说明家蚕Abl基因对茧丝量有较大的影响。E2F转录因子的表达量在亲本之间存在显著差异，经Crispr-Cas9基因敲除验证，发现其对茧丝量的表达也有显著的调控作用。对不同茧丝产量的品种丝腺的MicroRNA进行了测序分析，发现相对于兰10而言，上调表达的miRNA有21个，下调的miRNA有12个，并对其中差异显著的miRNA的靶标基因进行了分析。有关研究结果发表论文5篇，其中SCI收录3篇，有1篇投稿SCI源期刊的论文正在审稿中。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（5）
专利数量（1）
家蚕长形卵基因(elp)的精细定位及候选基因初步分析
  • DOI：
    10.13441/j.cnki.cykx.2014.02.027
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    蚕业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘先方;马晓;易晓莉;侯成香;李木旺
  • 通讯作者：
    李木旺
家蚕茧丝相关性状的研究进展
  • DOI：
    10.16839/j.cnki.zgcy.2016.04.002
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国蚕业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘娜;李娟;秦笙;李木旺
  • 通讯作者：
    李木旺
Comparative Transcriptome Analysis Reveals Different Silk Yields of Two Silkworm Strains.
比较转录组分析揭示了两种蚕品系的不同丝产量
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0155329
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Li J;Qin S;Yu H;Zhang J;Liu N;Yu Y;Hou C;Li M
  • 通讯作者：
    Li M
Marker-assisted selection in breeding silkworm strains with high tolerance to fluoride, scaleless wings, and high silk production
分子标记辅助选育高耐氟无鳞高产蚕品系
  • DOI：
    10.4238/2015.september.22.10
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Genetics and Molecular Research
  • 影响因子：
    0.4
  • 作者：
    Li M. W.;Yu H. J.;Yi X. L.;Li J.;Dai F. Y.;Hou C. X.
  • 通讯作者：
    Hou C. X.
MicroRNA profile of silk gland reveals different silk yields of three silkworm strains
丝腺的 MicroRNA 图谱揭示了三个家蚕品系的不同丝产量
  • DOI：
    10.1016/j.gene.2018.02.019
  • 发表时间：
    2018-05-05
  • 期刊：
    GENE
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Qin, Sheng;Danso, Blessing;Li, Muwang
  • 通讯作者：
    Li, Muwang

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其他文献

家蚕茧丝相关性状的性连锁QTLs的定位与分析
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    --
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  • 期刊：
    蚕业科学
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  • 作者：
    侯成香;王修业;李冰;徐安英;黄勇平;李木旺
  • 通讯作者：
    李木旺
家蚕对浓核病毒中国镇江株抵抗性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    蚕业科学，2007年12月
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    裘智勇;李木旺;覃光星;刘挺
  • 通讯作者：
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家蚕BmRpt4基因在翅膀发育中的功能研究
  • DOI：
    10.7679/j.issn.2095-1353.2019.115
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    应用昆虫学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙霞;张静;印锦;秦笙;张国政;李木旺
  • 通讯作者：
    李木旺
对家蚕第18连锁群隐性基因elp、ch-2和mln测交系的分子定位分析
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1005.2013.00373
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    遗传
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘先方;马晓;侯成香;李冰;李木旺
  • 通讯作者：
    李木旺
カイコのoa1斑油形質の易変性を支配する遺伝子mu-oal (mutator of oal)のポジショナルクローニングの試み
尝试对基因 mu-oal（oal 突变子）进行定位克隆，该基因控制家蚕 oa1 油性性状的突变性。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2009
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李木旺;藤井告;王凌燕;大門高明;勝間進;嶋田透(東大農);李木旺・藤井告・王凌燕・伊藤克彦(東大農)・山本公子(生物研)・大門高明・勝間進・嶋田透(東大農)
  • 通讯作者：
    李木旺・藤井告・王凌燕・伊藤克彦(東大農)・山本公子(生物研)・大門高明・勝間進・嶋田透(東大農)

其他文献

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李木旺的其他基金

Abl和trx基因影响家蚕茧丝产量的作用机制研究
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相似国自然基金

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  • 财政年份：
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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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