水稻侧生小穗形成的遗传调控网络解析
批准号:
31630054
项目类别:
重点项目
资助金额:
267.0 万元
负责人:
吴昌银
依托单位:
学科分类:
作物基因组及遗传学
结题年份:
2021
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
符德保、许婷婷、李燕、辛晓东、李牧、张硕、贾慧源
中文摘要
植物的株型主要取决于茎顶端分生组织和侧生分生组织的活力。水稻侧生分生组织的发育决定了分蘖数、穗枝梗数、着粒密度,是产量性状的重要决定因素。本研究基于2个新的控制水稻穗侧生分生组织形成的转录因子为研究对象,建立它们与LAX1和LAX2等侧生小穗分生组织发育基因的互作和调控关系,并进一步发掘与它们互作基因和受它们调控的靶基因,系统建立水稻小穗形成的遗传调控网络;通过分析这些小穗形成基因在生长素合成和极性运输中的功能,探讨生长素与小穗侧生分生组织发育的关系;利用水稻核心种质资源的基因组测序信息,评估水稻小穗形成基因的不同单倍型对产量的贡献。本项目从遗传学、细胞发育生物学和分子生物学方面深入探究水稻穗形态建成的分子机理,为水稻产量性状的遗传改良奠定理论基础。
英文摘要
Plant architecture is dependent on the activity of the shoot apical meristem and axillary meristems. Axillary meristems generate tillers, inflorescence branch, rachis branch and spikelets. Thus, the pattern of axillary meristem formation is of special significance in crop production. In this project, we identified 2 novel transcription factors required for the development of inflorescence axillary meristem in rice. We will study the relationship between them and LAX1 and LAX2, which are involved in the formation of axillary meristem in inflorescence. By identifying the interaction proteins and the target genes of those transcription factors involved in the formation of axillary spikelets, a genetic regulatory network of spikelet formation will be established in rice. Meanwhile, elucidation of the roles of those genes in auxin biosynthesis and polar transport will characterize how the auxin biosynthesis or polar transport influences the formation of axillary spikelets. Furthermore, based on the whole genome re-sequencing of the rice core collection, we will evaluate the contribution of different haplotypes of those genes involved in spikelet formation to yield. Employing genetics, cell biology and molecular biology strategies, this project will preliminarily uncover the molecular mechanism of rice inflorescence architecture and provide the fundamental basis for the yield genetic improvement in rice.
水稻侧生分生组织的发育决定了分蘖数、穗枝梗数、着粒密度,是产量性状的重要决定因素。本项目主要研究了水稻侧生分生组织发育的关键基因的功能及其参与的分子网络,取得了如下研究进展:(1)鉴定了LAX1参与侧生小穗发育的蛋白复合物;(2)LAX1通过与NSP1和LIP1互作介导生长素信号调控穗分生组织发育的分子网络;(3)鉴定了穗型相关基因PMM1、VBP1和RBH1的功能,并初步分析了它们可能参与的分子路径;(3)建立了OsmiR167a通过生长素响应蛋白OsARF调控侧生分生组织发育的分子模型;(4)发现水稻成花素复合物蛋白修饰影响穗发育的分子机制。通过项目的实施,初步建立了LAX1蛋白复合物的形成及其活性调控的分子机理,明确了生长素在侧生分生组织发育中的功能;鉴定了多个参与侧生分生组织发育的关键基因,研究结果已在《Mol Plant》、《Plant Cell》等杂志发表论文8篇,申请或授权专利3项。本项目取得的成果为研究植物侧生分生组织发育和水稻穗形态建成积累了基因资源和理论指导。
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OsMLH1 interacts with OsMLH3 to regulate synapsis and interference-sensitive crossover formation during meiosis in rice
OsMLH1 与 OsMLH3 相互作用调节水稻减数分裂过程中的突触和干扰敏感交叉形成
DOI:
10.1016/j.jgg.2021.04.011
发表时间:
2021
期刊:
Journal of Genetics and Genomics
影响因子:
5.9
作者:
[Xin Xiaodong, Li Xingwang, Zhu Junkai, Liu Xiaobin, Chu Zhenghu, Shen Jiali, Wu Changyin]
通讯作者:
Wu Changyin
Rice and Arabidopsis homologs of yeast CHROMOSOME TRANSMISSION FIDELITY PROTEIN 4 commonly interact with Polycomb complexes but exert divergent regulatory functions
酵母染色体传输保真蛋白 4 的水稻和拟南芥同源物通常与 Polycomb 复合物相互作用,但发挥不同的调节功能
DOI:
10.1093/plcell/koab047
发表时间:
2021
期刊:
Plant Cell
影响因子:
11.6
作者:
[Zhang Pingxian, Zhu Chunmei, Geng Yuke, Wang Yifan, Yang Ying, Liu Qing, Guo Weijun, Chachar Sadaruddin, Riaz Adeel, Yan Shuangyong, Yang Liwen, Yi Keke, Wu Changyin, Gu Xiaofeng]
通讯作者:
Gu Xiaofeng
Rice RBH1 Encoding A Pectate Lyase is Critical for Apical Panicle Development.
编码果胶酸裂解酶的水稻 RBH1 对于顶端圆锥花序的发育至关重要
DOI:
10.3390/plants10020271
发表时间:
2021-01-30
期刊:
Plants (Basel, Switzerland)
影响因子:
--
作者:
[He D, Liang R, Long T, Yang Y, Wu C]
通讯作者:
Wu C
OsmiR167a-targeted auxin response factors modulate tiller angle via fine-tuning auxin distribution in rice.
OsmiR167a—靶向生长素反应因子通过微调水稻中生长素的分布来调节分蘖角度
DOI:
10.1111/pbi.13360
发表时间:
2020-10
期刊:
Plant biotechnology journal
影响因子:
13.8
作者:
[Li Y, Li J, Chen Z, Wei Y, Qi Y, Wu C]
通讯作者:
Wu C
VPB1 Encoding BELL-like Homeodomain Protein Is Involved in Rice Panicle Architecture.
VPB1 编码 BELL 样同源结构域蛋白参与水稻穗结构
DOI:
10.3390/ijms22157909
发表时间:
2021-07-24
期刊:
International journal of molecular sciences
影响因子:
5.6
作者:
[Li M, Fu D, Xu T, Wu C]
通讯作者:
Wu C
共 6 条
水稻Hd1基因节律性分子调控机制及其对抽穗期的影响
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批准号:32070855
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:吴昌银
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依托单位:
OsELF3介导的泛素化途径调控水稻抽穗期的研究
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批准号:31370222
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:吴昌银
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依托单位:
水稻RPA基因家族在减数分裂过程中的功能研究
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批准号:31171441
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2011
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负责人:吴昌银
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依托单位:
水稻成花调控基因RID1的功能及其作用机理研究
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批准号:30970172
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2009
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负责人:吴昌银
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依托单位:
水稻OsIRL1基因家族分析及其调控抽穗期的研究
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批准号:30770125
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2007
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负责人:吴昌银
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依托单位:
水稻成花调控基因的克隆和功能研究
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批准号:30570998
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2005
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负责人:吴昌银
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依托单位:
利用水稻Enhancer trap系分离胚乳特异不表达启动子
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批准号:30400254
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2004
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负责人:吴昌银
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依托单位:
国内基金
海外基金