甘蓝型油菜QTL qSWA3-2 调控种子重量(大小)的分子机制研究
批准号:
31971977
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
杨光圣
依托单位:
学科分类:
作物基因组及遗传学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨光圣
中文摘要
解析甘蓝型油菜粒重形成的分子机理,可以为油菜产量的遗传改良提供理论依据和基因资源。项目组前期利用DH群体检测到一个稳定遗传的千粒重QTL(qSWA3-2),并采用图位克隆策略,精细定位并克隆了其目标基因SWA3-2,该基因编码一个预测的细胞分裂素受体激酶。在此基础上,本项目拟通过基因敲除、增强表达和细胞学观察等手段揭示SWA3-2的生物学功能;采用启动子驱动GUS表达、原位杂交和亚细胞定位明确SWA3-2的基本分子特征,揭示SWA3-2等位基因转录后调控差异的机制;通过体外蛋白磷酸化实验,验证qSWA3-2基因编码蛋白的激酶活性,并通过体内和体外互作分析确认其底物;通过转录组分析筛选下游基因,并构建swa3-2与下游基因的双突变体予以遗传验证,从而初步鉴定SWA3-2调控油菜粒重的分子通路;利用SWA3-2的优良单倍型改良油菜骨干亲本。该研究将揭示SWA3-2调控油菜种子大小和粒重的分子机
英文摘要
Uncovering the genetic and molecular mechanism underlying seed weight/size variations in rapeseed (Brassica napus L.) promotes yield improvement not only with theoretical guidance but also excellent gene resources. Previous studies in our group identified a stable QTL, qSWA3-2, controlling seed size and weight in multiple environments. Through a map-based cloning strategy, qSWA3-2 was successfully cloned, which encodes a putative cytokinin receptor-like histidine kinase. In this project, we attempt to uncover the biological function of SWA3-2 by using transgenic lines with enhanced gene expression and with gene knockout, with the aid of morphological and cellular analysis. We will characterize SWA3-2 by promoter-GUS system, mRNA in situ hybridization and sub-cellular localization, and investigate the allelic difference in post-transcriptional regulation of SWA3-2 by RLM-RACE and RNA sequencing. The putative kinase activity of SWA3-2 and the predicted substrates of SWA3-2 will be clarified by biochemical assay in vitro and in vivo. Moreover, we will establish a primary regulatory pathway mediated by SWA3-2 through RNA-seq as well as double-mutant assay. The promising allele of SWA3-2 will be transferred into important parental lines to enhance their yield potential. These outcomes will enrich our understanding of molecular regulation of seed size/weight in rapeseed and provide elite alleles as well as functional markers for true breeding.
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DOI:
10.1186/s13007-022-00948-1
发表时间:
2022-11-03
期刊:
PLANT METHODS
影响因子:
5.1
作者:
[Jiao, Yushun, Liang, Baoling, Yang, Guangsheng, Xin, Qiang, Hong, Dengfeng]
通讯作者:
Hong, Dengfeng
DOI:
10.1007/s11032-023-01355-7
发表时间:
2023-02-01
期刊:
MOLECULAR BREEDING
影响因子:
3.1
作者:
[Ahmad,Ali, Li,Wenhui, Hong,Dengfeng]
通讯作者:
Hong,Dengfeng
DOI:
10.1016/j.cropd.2023.100023
发表时间:
2023
期刊:
Crop Design
影响因子:
作者:
[Yushun Jiao, Baoling Liang, Xiang Li, Dawei Zhao, Guangsheng Yang, Dengfeng Hong]
通讯作者:
Dengfeng Hong
DOI:
10.1016/j.xplc.2023.100727
发表时间:
2024-01-08
期刊:
PLANT COMMUNICATIONS
影响因子:
10.5
作者:
[Wang, Pengfei, Song, Yixian, Xie, Zhaoqi, Wan, Ming, Xia, Rui, Jiao, Yushun, Zhang, Hui, Yang, Guangsheng, Fan, Zhixiong, Yang, Qing-Yong, Hong, Dengfeng]
通讯作者:
Hong, Dengfeng
DOI:
10.1016/j.ocsci.2023.07.002
发表时间:
2023-09
期刊:
Oil Crop Science
影响因子:
--
作者:
[Jianwei Gu;Jianyin Chen;Jie Xia;Dengfeng Hong]
通讯作者:
Jianwei Gu;Jianyin Chen;Jie Xia;Dengfeng Hong
共 6 条
甘蓝型油菜每角果粒数主效QTL(qSS.C9)的图位克隆及功能分析
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批准号:31371251
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2013
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负责人:杨光圣
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依托单位:
油菜隐性细胞核雄性不育系9012AB不育基因Bnms3的功能分析
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批准号:31170166
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:杨光圣
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依托单位:
甘蓝型油菜隐性上位互作细胞核雄性不育基因Ms3/ms3的图位克隆
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批准号:30670123
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2006
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负责人:杨光圣
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依托单位:
甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因及其恢复基因的精细定位与克隆
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批准号:30570999
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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:2005
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负责人:杨光圣
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依托单位:
甘蓝型油菜显性细胞性不育基因及恢复基因的遗传定位
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批准号:30080012
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:14.0万元
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批准年份:2000
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负责人:杨光圣
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依托单位:
新创建甘蓝型油菜GCMS雄性不育系花药发育解剖学研究
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批准号:39570044
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:1995
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负责人:杨光圣
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依托单位:
国内基金
海外基金