EgTOE1调控草原龙胆可育性重瓣花形成机制研究
批准号:
31872139
项目类别:
面上项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
李玉花
依托单位:
学科分类:
观赏园艺学
结题年份:
2020
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张旸、王宇、丁兵、杨剑飞、陈韵竹、王立山、薛婉杰、河鳍实之
中文摘要
草原龙胆具有典型的单轮又有多轮花器官,花器官是重要的园艺观赏性状,尤其是花瓣的轮数往往作为园艺观赏植物的育种目标。本研究团队多年来致力于草原龙胆资源收集、纯系制备及品种选育研究,前期利用遗传分析方法,通过草原龙胆单、重瓣的品种杂交获得F1代,自交获得F2代群体,利用RAD测序技术Mapping到单、重瓣花差异基因EgTOE1,初步分析重瓣花为EgTOE1+获得性突变体。本项目将利用转基因及基因编辑技术研究EgTOE1基因的功能,利用ChIP-qPCR及qRT-PCR技术筛选EgTOE1调控的特异的B、C类基因及明确在单、重瓣花中调控的模式的差异,利用IP-MS技术在单、重瓣花中筛选与EgTOE1相互作用的差异蛋白。最终明确基部合瓣花多轮花瓣形成且可育的机理,其结果将对园艺植物重瓣花新品种的育种奠定理论基础。
英文摘要
The number of petals in a flower is one of the most important appearance qualities of ornamental flowers. In Eustoma grandiflorum, the number of petals fluctuates significantly and little is known about how it is controlled. Our team has collected many different Eustoma grandiflorum cultivars with diverse characteristics in flower shape, color and size. In previous work, we have found that the EgTOE1 may participate in double flower formation by using the genetic analysis and map based cloning approach in segregating populations derived from a cross of single flower cultivar with and double flower cultivar. The EgTOE1 in double flower cultivar is a gain of function mutation in contrast to the single flower cultivar. In this work, we will figure out the mechanisms of EgTOE1 controlling double flower formation in Eustoma grandiflorum by a series of studies, such as: gene over-expression and gene editing by genetic transformation; analyze the expression pattern of genes related to flower development by ChIP-qPCR and qRT-PCR; screening the EgTOE1 interacted proteins by IP-MS. Our findings will provide novel insights into the molecular mechanisms of Double flower formation with fertilizability in Eustoma grandiflorum and also be very helpful for breeding new Double flowers cultivars in ornamental plant.
草原龙胆因其花色、花型丰富而成为国际流行的鲜切花,本研究团队为研究重瓣花的形成机制,利用多年自交获得单瓣及重瓣的草原龙胆自交纯系,杂交获得F1代,F1代自交获得大量的F2代群体,进行遗传分析及高通量测序,并进行了图位克隆及精细定位,Mapping到了决定单瓣与重瓣差异的关键基因EgTOE1,对单重瓣草原龙胆中EgTOE1进行序列分析,发现重瓣花中产生了三个不同位置的非同义突变,经分析其中一个位点是与miR172结合的重要位点。在草原龙胆原生质体中,验证miR172与EgTOE1/EgTOE1+相互作用,结果表明,该位点的突变导致EgTOE1+受miR172抑制作用减弱。为了明确EgTOE1/EgTOE1+表达特性,及EgTOE1+在花器官发育中重要作用。通过组织原位杂交及实时定量PCR,在野生型单、重瓣草原龙胆中,确定EgTOE1/EgTOE+及 B、C类基因在不同发育阶段的不同花器官中的表达。结果显示,发现单重瓣EgTOE1/EgTOE1+主要在原基和花芽分生组织中转录;EgAG类基因的表达仅限于雌蕊和心皮表达;而在重瓣花中,EgGLO2的表达较在单瓣花中开始时间较晚且表达不均匀。另一方面,在不同发育阶段重瓣花中EgTOE1+的表达量与单瓣花的情况大致相同,均随着发育而表达减少,但是,单瓣花减少幅度较大,而重瓣花则显示出相对缓慢的减少趋势。C类基因与EgTOE1相反随着发育而表达增多,但重瓣花中的表达量比在单瓣中的要低得多。在不同花器官间也表现为类似的结果,且B类基因在重瓣花中的表达量相较于在单瓣中的也有所降低。因此推测EgTOE1/EgTOE1+不仅拮抗C类基因的表达,很可能也充当B类基因在第一轮表达的抑制子。初步解析EgTOE1+调控重瓣形成的分子机制,明确 EgTOE1+及相关调控因子在花器官发育中重要作用,分析并构建草原龙胆可育性重瓣花形成分子模型。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
EgMIXTA1, a MYB-Type Transcription Factor, Promotes Cuticular Wax Formation in Eustoma grandiflorum Leaves.
MYB 型转录因子 EgMIXTA1 促进洋桔梗叶角质层蜡质形成
DOI:
10.3389/fpls.2020.524947
发表时间:
2020
期刊:
Frontiers in plant science
影响因子:
5.6
作者:
[Wang L, Xue W, Li X, Li J, Wu J, Xie L, Kawabata S, Li Y, Zhang Y]
通讯作者:
Zhang Y
DOI:
10.1016/j.plaphy.2021.02.011
发表时间:
2021-02
期刊:
Plant physiology and biochemistry : PPB
影响因子:
--
作者:
[Jianfei Yang;Hyon Dok Song;Yunzhu Chen;Bowei Chen;Min-Jun Kim;Pyol Kim;S. Kawabata;Yuhua Li;Yu Wang]
通讯作者:
Jianfei Yang;Hyon Dok Song;Yunzhu Chen;Bowei Chen;Min-Jun Kim;Pyol Kim;S. Kawabata;Yuhua Li;Yu Wang
五加科林药植物离体繁殖过程中三萜皂苷合成的分子调控机制
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批准号:U21A20243
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项目类别:--
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资助金额:260万元
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批准年份:2021
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负责人:李玉花
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依托单位:
蓝光与UV-B复合协同效应诱导花青素合成的光信号转导
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批准号:31471911
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项目类别:面上项目
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资助金额:83.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李玉花
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依托单位:
UV-A、蓝光+UV-B诱导芜菁花青素合成不敏感型突变体的遗传分析
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批准号:31272200
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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:2012
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负责人:李玉花
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依托单位:
自交不亲和信号转导途径中磷酸化蛋白质的研究
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批准号:31070275
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李玉花
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依托单位:
UV-A特异诱导花青素合成信号转导因子的研究
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批准号:30730078
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项目类别:重点项目
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资助金额:150.0万元
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批准年份:2007
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负责人:李玉花
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依托单位:
光信号转导因子对依光型花青素合成的调控及关键靶基因的确定
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批准号:30571510
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2005
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负责人:李玉花
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依托单位:
通过干扰花粉与柱头间的信息传递克服自交不亲和性
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批准号:30371189
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项目类别:面上项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2003
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负责人:李玉花
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依托单位:
非依光型花青素合成基因的遗传规律及表达机制
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批准号:30170785
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项目类别:面上项目
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资助金额:17.0万元
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批准年份:2001
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负责人:李玉花
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依托单位:
色素调控基因表达机制的基础研究
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批准号:30040042
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:5.0万元
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批准年份:2000
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负责人:李玉花
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依托单位:
国内基金
海外基金