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大豆复合抗病基因位点的变异模式及其多功能化机制
结题报告
批准号:
31470327
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
王斌
依托单位:
学科分类:
C0202.植物系统发生与进化
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨加银、张远莉、邵珠卿、徐海风、周广灿、吴骁轶、刘力维、吴萍、吴迅宗
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中文摘要
抗病基因(R基因)在植物基因组中常以多基因聚集的方式形成复合位点,而且已知的绝大多数功能性R基因均出自复合位点。那么,功能性R基因是如何从复合位点中演化出来的呢?本项目以大豆中两个抗大豆花叶病毒复合位点(Rsv1与Rsv3)为主要研究对象,探索抗性基因的功能化机制。首先,我们拟调查Rsv位点在野生大豆种群以及多个栽培品种中的变异模式;然后,利用病原株系对所有大豆材料进行抗性功能鉴定,比较Rsv位点在抗、感群体间的演化模式差异;最后,通过杂交定位、文库构建以及高通量测序等手段,有效确定Rsv位点上的多个功能抗SMV基因,回溯它们的功能演化过程,总结其分子机制。此研究将帮助我们更好地理解复合R基因位点的自然变异模式,探索不同选择压力下复合位点功能R基因的演化机制,为合理利用乃至人工构建持久、有效的抗病基因奠定基础。
英文摘要
Within plant genomes, resistance genes (R genes) often cluster together and most currently-known functional R genes are derived from such complex loci. How did functional R genes evolve from complex loci then? To answer this question, in this project, we plan to investigate two soybean complex loci, Rsv1 and Rsv3, which often contain functional R genes resistant to soybean mosaic virus (SMV). First, the variation patterns of Rsv loci in multiple soybean wild populations and cultivars will be examined. Second, several SMV strains will be employed to survey the resistance phenotypes of all used soybean material. Differences in evolutionary pattern of Rsv genes will be checked between resistant group and sensitive group. Last, through mapping, library constructing and screening, and high-throughput sequencing, we try to identify some functional SMV-resistant R genes in Rsv complex loci and to backtrack their functionalization processes. This project would help us better understand the evolutionary pattern and functionalization process of R genes in complex loci, which will lay a good foundation for constructing durable R genes in the future.
抗病基因( R 基因)在植物基因组中常以多基因聚集的方式形成复合位点,而且已知的绝大多数功能性 R 基因均出自复合位点。为了探究功能性抗病基因是如何从植物复合位点中演化出来的,本项目选取两个大豆抗花叶病毒复合位点(Rsv1与Rsv3)开展了多层次研究。首先,我们分析了这两个复合位点的基因构成并追溯了它们的演化历史;其次通过收集、鉴别大量SMV样本并进行测序,发现我国SMV种群与其他国家SMV种群间差异较大;通过对中、美两国常用的大豆材料进行表型鉴定,发现我国SMV株系的致病性与美国株系显著不同;接着,通过杂交、精细定位、构建BAC文库及高通量测序等技术手段,成功从大豆品种PI96983、Suweon97、Raiden、Zaoshu18以及Columbia中确定了7个功能抗SMV基因;最后,细致分析这些功能抗SMV基因成员与其他基因成员的演化差异,发现功能化基因成员往往经历了同源基因重组事件(尤其是LRR结构域),且在整个基因范围内均受到正选择作用。综合来看,本研究帮助我们更好地理解了复合R基因位点的演化特点,对功能化成员演化机制的认知也为合理利用乃至人工构建持久、有效的抗病基因奠定了基础。
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
Uncovering the dynamic evolution of nucleotide-binding site-leucine-rich repeat (NBS-LRR) genes in Brassicaceae
揭示十字花科核苷酸结合位点富含亮氨酸重复序列(NBS-LRR)基因的动态进化
DOI:10.1111/jipb.12365
发表时间:2016
期刊:Journal of Integrative Plant Biology
影响因子:11.4
作者:Zhang Yan-Mei;Shao Zhu-Qing;Wang Qiang;Hang Yue-Yu;Xue Jia-Yu;Wang Bin;Chen Jian-Qun
通讯作者:Chen Jian-Qun
DOI:10.1007/s00122-017-2999-9
发表时间:2017-10
期刊:Theoretical and Applied Genetics
影响因子:5.4
作者:Fang-Fang Ma-Fang;Mian Wu;Ying-Na Liu;Xue-Ying Feng;Xun-Zong Wu;Jian-Qun Chen;Bin Wang
通讯作者:Fang-Fang Ma-Fang;Mian Wu;Ying-Na Liu;Xue-Ying Feng;Xun-Zong Wu;Jian-Qun Chen;Bin Wang
Identification of Arbuscular Mycorrhiza (AM)-Responsive microRNAs in Tomato.
番茄中丛枝菌根 (AM) 响应性 microRNA 的鉴定
DOI:10.3389/fpls.2016.00429
发表时间:2016
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Wu P;Wu Y;Liu CC;Liu LW;Ma FF;Wu XY;Wu M;Hang YY;Chen JQ;Shao ZQ;Wang B
通讯作者:Wang B
Soybean Cyst Nematode Resistance Emerged via Artificial Selection of Duplicated Serine Hydroxymethyltransferase Genes.
通过重复丝氨酸羟甲基转移酶基因的人工选择产生大豆胞囊线虫抗性
DOI:10.3389/fpls.2016.00998
发表时间:2016
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Wu XY;Zhou GC;Chen YX;Wu P;Liu LW;Ma FF;Wu M;Liu CC;Zeng YJ;Chu AE;Hang YY;Chen JQ;Wang B
通讯作者:Wang B
Large-scale analyses of angiosperm nucleotide-binding site-leucine-rich repeat (NBS-LRR) genes reveal three anciently diverged classes with distinct evolutionary patterns.
对被子植物核苷酸结合位点富含亮氨酸重复序列(NBS-LRR)基因的大规模分析揭示了三个古老的分歧类别,具有不同的进化模式。
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Wang, Bin;Wang, Bin;Chen, Jian-Qun;Chen, Jian-Qun
通讯作者:Chen, Jian-Qun
水稻胞内激酶OsADK1调控丛枝菌根共生与磷饥饿响应通路的分子机制
  • 批准号:
    32370254
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
基于间充质干细胞组织异质性筛选的TLR5(high)-MSCs对炎症性肠炎(IBD)优效治疗作用及机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
HDAC6基于Cavelin-1乙酰化修饰介导巨噬细胞泡沫化调控动脉粥样硬化的作用及机制研究
  • 批准号:
    82070459
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
植物多个基因家族参与调控丛枝菌根共生的分子机制及其演化
  • 批准号:
    31870203
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
组蛋白去乙酰化酶-6通过调控免疫炎症反应促进脊髓损伤修复的机制研究
  • 批准号:
    81571213
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
丛枝菌根在多个被子植物科中演变丢失的分子遗传机制
  • 批准号:
    31000105
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
乳杆菌黏附素抑制肠上皮细胞内化、吞噬肠道细菌移位的实验研究
  • 批准号:
    30801090
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    王斌
  • 依托单位:
国内基金
海外基金