课题基金 / 基金详情

胡麻wrinkled1基因的克隆及功能分析

批准号:
31460388
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
49.0 万元
负责人:
李闻娟
依托单位:
学科分类:
作物基因组及遗传学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵利、李忠旺、党照、张琼

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
在胡麻(Linum usitatissmu)的遗传育种方面,提高其含油量是最主要的问题之一。在种子脂肪酸代谢的调控中,与仅对单个步骤进行遗传修饰相比,通过转录因子对参与目标代谢途径的一组基因进行遗传修饰,可以更有效地获得目标表型。近年来,对转录因子WRINKLED1研究较多,在其它油料作物中的研究表明,WRI1在种子油的积累过程中起着关键性的作用,它可能是种子脂肪酸代谢途径中重要的调控因子。因此,本研究拟克隆胡麻的LuWRI1基因,用DNA重组技术构建LuWRI1过表达载体和RNAi干涉载体。用LuWRI1过表达载体转化拟南芥缺失突变体wrinkled1;用过表达载体和RNAi干涉载体转化胡麻。通过对转基因后代种子的表型观察、含油量测定以及脂肪酸组份的分析,阐释胡麻LuWRI1基因的功能,为进一步通过分子育种开展胡麻高油种质的创新奠定研究基础。
英文摘要
To increase oil content is one of the most important issues in Flax (Linum usitatissmu) breeding. In the regulation of metabolism of fatty acids in seeds, comparing with a single modification in one step, it's more effective to get target phenotypes through transcriptional factor to modify genetically a group of genes involved in the targeted metabolic pathways.In recent years, rsearch on the transcriptional factor of WRINKLED1 shows that WRI1 plays a crucial role in the process of oil accumulation in other oilseeds except flax.WRI1 may be an important regulator in fatty acid metabolic pathway of seed. Therefore, this study will clone the gene of LuWRI1 from flax, and construct LuWRI1-overexpressed vector and RNAi interference vectors using recombinant DNA technology.Then the overexpressed vector will be transformed into a mutant of Arabidopsis thaliana with deleted wrinkled1. The overexpressed vector and RNAi interference vectors will also be transformed into flax. Lastly, phenotype, oil content, and fatty acid of transgenetic offspring will be analyzed in order to explain the function of LuWRI1, and futher provide research basis for molecular breeding to creat a new flax with high oil content.
本项目通过RACE技术从胡麻栽培品种陇亚10号中克隆出两个同源基因LuWRI1a和LuWRI1b。两个基因序列相似性为89%。LuWRI1a与拟南芥AtWRI1相似性为77%,LuWRI1b与拟南芥AtWRI1相似性为76%,且它们都包含两个AP2/EREBP DNA结构域。LuWRI1a和LuWRI1b与多个物种的WRI1氨基酸序列比对,发现它们高度同源,且有同源性极高的AP2/EREBP结构域。LuWRI1基因的时空表达分析,发现主要在开花后10-20d 的蒴果中表达。在拟南芥突变体wri1-1中过表达LuWRI1a和LuWRI1b均可回补突变体种子的皱缩状态。亚细胞定位显示LuWRI1a和LuWRI1b主要定位在细胞核中。在拟南芥野生型Col-2中异源过表达LuWRI1a和LuWRI1b,通过对种子的大小、重量和含油率的测定,转基因株系LuWRI1a-3种子的重量比对照重39%,转基因株系LuWRI1a-10种子的大小比对照大37%。转基因株系LuWRI1b-8种子的含油量比对照高40%。我们构建的LuWRI1a和LuWRI1b的过表达载体和干涉载体,转化胡麻栽培品种陇亚10号。对转化株系种子的形态学观察、千粒重、含油量与脂肪酸组分的分析,结果显示形态学观察转基因株系的T3代种子与对照陇亚10号相比没有明显区别。过表达株系p101-LuWRI1b-1比对照重48.3%,干涉株系PDS-RNAi-LuWRI1a-6比对照轻4.9%。过表达株系p101-LuWRI1b-7的含油量比对照提高10.3%,干涉株系比PDS-RNAi-LuWRI1a-6比对照减少1.3%。我们获得含油量比对照提高8%以上的有5个株系。过表达和干涉株系的脂肪酸含量与对照相比均没有明显差异。通过LuWRI1a和LuWRI1b在拟南芥和胡麻中的功能分析,表明胡麻中LuWRI1a和LuWRI1b是胡麻油脂代谢途径中关键的转录因子。
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DOI: --
发表时间: 2019
期刊: 草业学报
影响因子: --
作者: [李闻娟]
通讯作者: 李闻娟
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: 西北农业学报
影响因子: --
作者: [李淑洁, 李闻娟]
通讯作者: 李闻娟
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: 甘肃农业科技
影响因子: --
作者: [李闻娟]
通讯作者: 李闻娟
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