基于核质互作QTL分析的强优势玉米杂交种苏玉16号的遗传解析

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30971846
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    32.0万
  • 负责人：
    徐辰武
  • 依托单位：
    扬州大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目以先前发展的核质互作QTL分析策略为基础，拟发展出一套解析细胞质效应、核内QTL主效应和上位性效应以及核内QTL与细胞质互作效应的统计方法和计算程序。该方法在QTL分析上的突出特色有二：一是在同一分离群体中引入不同胞质背景，突破以往仅将核基因作为复杂性状遗传表达的唯一变异来源的局限；二是可以分析核内单个QTL与细胞质的互作效应，突破以往在核质互作分析时仅将核基因看作一个整体的局限。利用上述方法和程序，深入解析具有显著细胞质效应的强优势玉米杂交种苏玉16号（JB×Y53）重要农艺性状的核内QTL效应、核内QTL与细胞质的互作效应以及它们对表型的贡献，探讨QTL与细胞质互作在该杂交组合复杂性状遗传表达以及杂种优势形成中的作用。本项目的开展将为解析复杂性状和杂种优势的遗传基础提供新的思路和方法，同时也为进一步精细定位该组合中可能具有的与细胞质存在显著互作的主效QTL奠定基础。

结项摘要

本项目以先前提出的核质互作QTL分析策略(Genetics, 2007, 177: 669-672)为基础，发展出一套解析细胞质效应、核内QTL主效应和上位性效应以及核内QTL与细胞质互作效应的遗传模型，并针对基因组上标记密度的相对大小，分别提出以两两标记分析（标记密度较大时）和两维基因组扫描策略的统计分析方法。方法的有效性通过计算机模拟数据以及实际数据分析进行了验证。该方法在QTL 分析上的突出特色有二：一是在同一分离群体中引入不同胞质背景，突破以往仅将核基因作为复杂性状遗传表达的唯一变异来源的局限；二是可以分析核内单个QTL 与细胞质的互作效应，突破以往在核质互作分析时仅将核基因看作一个整体的局限。.在上述方法的基础上，本项目利用玉米品种苏玉16号的两个亲本自交系JB和Y53杂交衍生的混合F2和混合F2:3家系群体，深入解析了该玉米品种株高、穗位高、抽穗期和散粉期等11个重要农艺性状的遗传构成。结果表明，在11个目标性状上共定位到99个QTL，其中53个有显著的核质互作效应。为了进一步验证QTL的真实性，我们采用国际通用QTL分析软件QTL Cartographer分别对F2和F2:3群体在不考虑细胞质背景差异的前提下进行有关QTL的重演性验证，获得重演验证的QTL有34个。该结果为下一步精细定位有关性状的QTL以及深入解析QTL与细胞质互作的机理奠定了基础。.此外，针对该群体存在大量偏分离分子标记的实际情况，我们进一步定位了14个偏分离基因座位（segregation distortion loci, SDL），其中JB细胞质背景下10个，Y53细胞质背景下7个，有3个是在两个细胞质背景下均检测到的。然而，即使是两个细胞质背景都检测到的3个SDL，也仅有1个表现为相同的选择类型，即绝大多数SDL在不同细胞质背景下的选择类型不同。进一步研究发现，在JB细胞质背景下，多数SDL倾向携带Y53等位基因的配子或合子。这一结果表明，细胞质在配子或合子生活力选择方面可能发挥重要作用。其深入原因及其作用机理有待进一步探讨。.在该项目的资助下，已在SCI源刊物发表论文5篇、待刊1篇，在中文权威或核心刊物发表论文9篇。以第一完成人获得教育部自然科学奖二等奖1项。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国水稻科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高清松;张丹;徐亮;徐辰武
  • 通讯作者：
    徐辰武
Systematic Identification of Rice ABC1 Gene Family and Its Response to Abiotic Stress
水稻ABC1基因家族的系统鉴定及其对非生物胁迫的响应
  • DOI：
    10.1016/s1672-6308(11)60024-3
  • 发表时间：
    2011-09-01
  • 期刊：
    RICE SCIENCE
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Gao Qing-song;Zhang Dan;Xu Chen-wu
  • 通讯作者：
    Xu Chen-wu
基于元分析和生物信息学分析的玉米抗旱相关性状QTL一致性区间定位
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    作物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    栗文娟;刘志斋;石云素;宋燕春;王天宇;徐辰武;黎裕
  • 通讯作者：
    黎裕
Framework for dissection of complex cytonuclear epistasis by a two-dimensional genome scan
通过二维基因组扫描解析复杂细胞核上位性的框架
  • DOI：
    10.1007/s11434-012-5116-0
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Chinese Science Bulletin
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Hu ZhiQiu;Yang ZeFeng;Yu Bo;Xu ChenWu
  • 通讯作者：
    Xu ChenWu
Characterization of an Abc1 kinase family gene OsABC1-2 conferring enhanced tolerance to dark-induced stress in rice
Abc1 激酶家族基因 OsABC1-2 的表征赋予水稻增强对暗胁迫的耐受性
  • DOI：
    10.1016/j.gene.2012.02.017
  • 发表时间：
    2012-05-01
  • 期刊：
    GENE
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Gao, Qingsong;Yang, Zefeng;Xu, Chenwu
  • 通讯作者：
    Xu, Chenwu

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其他文献

标记辅助选择育种中QTL基因型的
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    徐辰武
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  • 通讯作者：
    徐辰武
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    徐辰武
水稻ABCB转运蛋白基因的分子进化和表达分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国水稻科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐扬;徐辰武;XU Xing,QIU Jie,XU Yang,XU Chen-wu(Jiangsu Provinc;Key Laboratory of Plant Functional Genomics of the
  • 通讯作者：
    Key Laboratory of Plant Functional Genomics of the
贝叶斯回归分析方法及其在QTL作
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    扬州大学学报(农业与生命科学版)，2005，26(2)：44-49
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    敖雁;徐辰武
  • 通讯作者：
    徐辰武

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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