SVP及下游信号miR172在柑橘一年多次成花中的作用和机制
结题报告
批准号:
31071777
项目类别:
面上项目
资助金额:
33.0 万元
负责人:
胡春根
依托单位:
学科分类:
C1503.果树生长发育
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
张青林、曲良焕、欧阳亦聃、张金智、章东亮、艾小艳、孙雷明、徐晓玲
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中文摘要
成花是果树产量形成的基础,成花时间、数量与质量,直接或间接地影响果实的成熟期、产量与品质。柑橘类植物只有少数种类和品种有一年多次开花现象,如果能将多次开花性状引入大宗柑橘品种,将可在无霜冻地区或保护地实现柑橘成花、果熟的人工调控和错季节生产,增加果农收益,减少贮藏损耗和能源浪费。SVP近年来被认为是植物常温成花调节途径的关键基因,miR172是其发生作用的信号分子。课题组前期发现SVP与早花变异枳一年多次成花有关,本项目以一年多次开花和一年一次开花的不同柑橘类型对比,分析SVP与miR172在柑橘类植物多次成花中的表达模式,采用嫁接方法研究miR172在柑橘维管组织中的传导性和确切作用,通过靶基因扫描及其在嫁接和转基因植株中的芯片表达谱变化研究其作用机制。本研究完成有助于揭示柑橘植物乃至其他木本植物一年多次成花的分子机理,为进一步在果树生产实践中调控花期和错季节生产提供理论依据和技术储备。
英文摘要
前期研究发现早实枳与普通枳不同,在当年萌发形成的春梢上可以开二次花。本研究对一、二次花形成关键时期基因表达检测发现,SVP表达量变化与花形成吻合,原位杂交表明,顶端分生组织在向花分生组织转变时,其内SVP表达下调,转变完成后又恢复上调。进一步分析表明,二次花形成过程中,与SVP下调对应,下游miR172的表达上调。对SVP互作蛋白及其上下游调控基因的酵母单、双杂交研究表明,SVP存在多个互作对象,既可以与FLC的关键转录本FLCv5互作,进一步与下游靶基因AGL24和SOC1启动子结合,也可与SOC1和AP1基因直接互作调控成花。对具二次花形成能力的早实枳和不具二次花形成能力的普通枳在自剪前后小RNA测序分析发现,microRNA组分占有较高的比例。从中检索到141条已知的miRNAs和发现75条可能的新miRNA。种间保守的miRNAs在早实枳或普通枳都可检测到,但新的miRNAs的特异性很强,仅在早实枳或普通枳中发现,并且表达水平较低,推测可能参与特异代谢过程的调控。75条新的miRNAs中有51条预测到了靶基因,总共得到了317个潜在的靶基因。大多数miRNAs都存在着多个靶位点,并且还有多个miRNAs共同靶定同一个靶基因。对这些靶基因分析发现其中转录因子占较大比例,除了发育调控,还参与了防御响应、组蛋白调控及其它代谢过程。对miR156或miR172表达模式鉴定分析表明,虽然它们均参与了早实枳的成花转变,但前者随着年龄时期变化,表达逐渐降低,可能与阶段发育调控有关;而后者随着顶芽自剪,呈现周期性变化,与成花关系更为直接。对柑橘不同种属miR172不同成员的进化分析发现,早实枳miR172-03和miR172-12与一年多次开花的四季橘来源的miR172关系更密切,可能与多次成花调控有关。进一步采取人工控水促进四季橘二次开花,分析发现,中度控水可有效促发二次花,同时控水使SVP表达下调,miR172表达升高,与其成花数量密切相关,表明SVP和miR172确实参与了四季橘的二次成花调控。将miR172用农杆菌介导法转入烟草,获得阳性转化植株,表型分析证明,超表达miR172-12可有效促进转基因植株提早成花,且其雌蕊较雄蕊先熟。miR172超表达枳转化植株由于嵌合现象在后期生长过程中逐渐湮没,未观察到转基因表型,后续转化苗在进一步观察中。
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Identification of miRNAs and Their Target Genes Using Deep Sequencing and Degradome Analysis in Trifoliate Orange [Poncirus trifoliate (L.) Raf]
使用三叶橙 [Poncirus trifoliate (L.) Raf] 的深度测序和降解组分析鉴定 miRNA 及其靶基因
DOI:10.1007/s12033-011-9439-x
发表时间:2012-06
期刊:Molecular Biotechnology
影响因子:2.6
作者:Zhang, Jin-Zhi;Ai, Xiao-Yan;Guo, Wen-Wu;Peng, Shu-Ang;Deng, Xiu-Xin;Hu, Chun-Gen
通讯作者:Hu, Chun-Gen
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Plant Molecular Biology
影响因子:5.1
作者:Jin-Zhi Zhang;Xiao-Yan Ai;Lei-Ming Sun;Dong-Liang Zhang;Wen-Wu Guo;Xiu-Xin Deng;胡春根
通讯作者:胡春根
A global view of gene activity at the flowering transition phase in precocious trifoliate orange and its wild-type [Poncirus trifoliata (L.) Raf.] by transcriptome and proteome analysis
通过转录组和蛋白质组分析全面了解早熟枳及其野生型[Poncirus trifoliata (L.) Raf.]开花过渡期的基因活性
DOI:10.1016/j.gene.2012.07.090
发表时间:2012-11-15
期刊:GENE
影响因子:3.5
作者:Ai, Xiao-Yan;Lin, Guang;Zhang, Jin-Zhi
通讯作者:Zhang, Jin-Zhi
DOI:10.1371/journal.pone.0043760
发表时间:2012
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Sun LM;Ai XY;Li WY;Guo WW;Deng XX;Hu CG;Zhang JZ
通讯作者:Zhang JZ
Transcriptome profile analysis of flowering molecular processes of early flowering trifoliate orange mutant and the wild-type [Poncirus trifoliata (L.) Raf.] by massively parallel signature sequencing.
通过大规模并行特征测序对早期开花三叶橙突变体和野生型 [Poncirus trifoliata (L.) Raf.] 的开花分子过程进行转录组分析。
DOI:10.1186/1471-2164-12-63
发表时间:2011-01-26
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:Zhang JZ;Ai XY;Sun LM;Zhang DL;Guo WW;Deng XX;Hu CG
通讯作者:Hu CG
柑橘FRI-like基因启动子变异与休眠诱导和抗性调节关系
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
转录因子NF-YA在柑橘成花过程中应答环境调控FT的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
成花素FT基因在柑橘维管组织中移动受限机制和解除策略
  • 批准号:
    31872045
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
基于GWAS分析和QTL定位研究枳落叶性状调控的遗传规律和分子机理
  • 批准号:
    31672110
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
用嫁接和标签示踪研究柑橘成花信号传导与相互作用
  • 批准号:
    31372046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
柑橘特异资源早实枳短童期性状遗传与分子机理研究
  • 批准号:
    31130046
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    280.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
FLC基因选择性剪切在柑橘类植物阶段发育中的作用及其分子机理
  • 批准号:
    30971973
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
早花变异枳LFY基因的启动子结构及表达调控机制研究
  • 批准号:
    30671434
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    31.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
应用竞争性杂交从早实枳变异分离克隆与矮化、早花有关的基因
  • 批准号:
    30370996
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
枳属植物遗传多样性及其在柑桔类植物进化中的地位
  • 批准号:
    39970081
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    胡春根
  • 依托单位:
国内基金
海外基金