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配子成熟与功能特化在被子植物胚胎发生启动中的作用
结题报告
批准号:
31430007
项目类别:
重点项目
资助金额:
327.0 万元
负责人:
孙蒙祥
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2019
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭电华、赵鹏、何瑞、禹小波、龚锋、黄小荣
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中文摘要
胚胎发生启动的分子调控机制是植物生殖生物学的核心问题之一,一直备注学者关注。但由于其研究难度很大,迄今仍是不解之谜。我们的前期工作发现了一个新基因GCD1(gamete cell defective 1),该基因突变后雌配子早期发育正常,惟不能最终成熟。这种没有充分成熟的雌配子可正常受精,但受精产生的合子不能启动胚胎发生。因此推测雌配子成熟时期建立了某种关键的母本机制,这些母本因子对于受精后胚胎发生的启动起着决定性的调控作用。该基因的发现为探讨胚胎发生启动的分子调控机制提供了不可多得的材料和切实的切入点。我们拟以此为基础,通过成熟与不成熟卵细胞转录组的比较,以及GCD1调控途径的分析寻找启动胚胎发生的分子基础,揭示雌配子成熟过程中其功能特化的实质。希望藉此在认识胚胎发生启动的分子机制方面能有所突破。
英文摘要
The molecular mechanism regulating the onset of embryogenesis is one of the core questions in the field of sexual plant reproduction and has been paid great attention for several decades. However, due to technical limitations, it still remains a mystery. In our previous work,a novel gene, gamete cell defective 1(GCD1) was found and confirmed to be responsible for the female gamete final maturation. gcd1 egg cell could be normally fertilized but resulted zygote could not be triggered for embryogenesis. Thus, it offers a unique opportunity to investigate the role of maternal factors established during egg cell maturation in the onset of embryogenesis. We will focus on revealing these necessary maternal factors in this project via comparative transcriptome analysis between mature and immature egg cells and regulatory pathway analysis of GCD1. Hope to enhance our understanding of the molecular mechanism triggering embryogenesis in angiosperm.
我们的前期工作发现了一个新基因GCD1(gamete cell defective 1),该基因突变后雌配子早期发育正常,惟不能最终成熟。这种没有充分成熟的雌配子可正常受精,但受精产生的合子不能启动胚胎发生。因此推测雌配子成熟时期建立了某种关键的母本机制,这些母本因子对于受精后胚胎发生的启动起着决定性的调控作用。该基因的发现为探讨胚胎发生启动的分子调控机制提供了不可多得的材料和切实的切入点。我们以此为基础,开展了一系列工作。建立了有效的拟南芥卵细胞分离技术,完成了拟南芥野生型和GCD1突变体卵细胞的RNAseq;确定了合子基因组激活的时间,通过对卵细胞特异表达基因的验证和功能分析,发现首个卵细胞特异表达并调控胚胎早期发育的基因;筛选出4个GCD1互作蛋白,完成了其中一个互作蛋白的鉴定工作;创建了胚胎活细胞激光切割技术,明确了胚柄细胞仍具有胚胎发生潜能。此外完成了OsGCD1的克隆与功能分析。上述工作对认识胚胎发生启动的分子机制提供了新的思路。
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
DOI:10.1186/s13007-015-0092-4
发表时间:2015
期刊:Plant methods
影响因子:5.1
作者:Kuang Q;Yu X;Peng X;Sun MX
通讯作者:Sun MX
An Efficient Antipodal Cell Isolation Method for Screening of Cell Type-Specific Genes in Arabidopsis thaliana.
一种高效的反足细胞分离方法,用于筛选拟南芥细胞类型特异性基因
DOI:10.1371/journal.pone.0166390
发表时间:2016
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Yu X;Luo A;Sun MX
通讯作者:Sun MX
NtKRP, a kinesin-12 protein, regulates embryo/seed size and seed germination via involving in cell cycle progression at the G2/M transition.
NtKRP 是一种驱动蛋白 12 蛋白,通过参与 G2/M 转变的细胞周期进程来调节胚胎/种子大小和种子萌发
DOI:10.1038/srep35641
发表时间:2016-10-25
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Tian S;Wu J;Li F;Zou J;Liu Y;Zhou B;Bai Y;Sun MX
通讯作者:Sun MX
Two-Step Maternal-to-Zygotic Transition with Two-Phase Parental Genome Contributions
具有两阶段亲本基因组贡献的两步母体向合子转变
DOI:10.1016/j.devcel.2019.04.016
发表时间:2019
期刊:Developmental Cell
影响因子:11.8
作者:Zhao Peng;Zhou Xuemei;Shen Kun;Liu Zhenzhen;Cheng Tianhe;Liu Danni;Cheng Yanbing;Peng Xiongbo;Sun Meng xiang
通讯作者:Sun Meng xiang
The Maternal-to-Zygotic Transition in Higher Plants: Available Approaches, Critical Limitations, and Technical Requirements.
高等植物中的母本到合子的转变:可用的方法、关键限制和技术要求。
DOI:10.1016/bs.ctdb.2015.06.006
发表时间:2015
期刊:Curr Top Dev Biol
影响因子:--
作者:Zhao Peng;Sun Meng-Xiang
通讯作者:Sun Meng-Xiang
配子携带的父母亲本起源基因在早期胚胎发生中的作用
  • 批准号:
    32130031
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    286万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
早期胚胎发生中基细胞系父母亲本起源基因的动态研究
  • 批准号:
    31770355
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
早期胚胎发生中胚柄细胞程序性死亡的初始信号及其转导途径
  • 批准号:
    31630094
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    271.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
调控烟草合子细胞分裂方向的分子机制及其对顶、基细胞发育命运的影响
  • 批准号:
    31170297
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
以反义GNOM诱导表达系统探讨生长素极性运输瞬时变化对胚胎发生及胚后根系发育的影响
  • 批准号:
    90917007
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
被子植物胚胎发生早期顶、基细胞相互作用与其细胞命运抉择
  • 批准号:
    30771131
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
被子植物受精和早期胚胎发生过程中配子信息的分子本质与作用
  • 批准号:
    90408002
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
被子植物胚胎发生早期顶-基轴向确定及细胞命运抉择
  • 批准号:
    30370743
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
以离体实验系统探讨钙和凝集素在植物双受精中的作用
  • 批准号:
    39970368
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    13.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
植物受精前后卵细胞离体微培养与早期发育事态比较研究
  • 批准号:
    39670368
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    孙蒙祥
  • 依托单位:
国内基金
海外基金