化学杂交剂SX-1诱导甘蓝型油菜雄性不育发生的网络解析
结题报告
批准号:
31471532
项目类别:
面上项目
资助金额:
92.0 万元
负责人:
栗茂腾
依托单位:
学科分类:
C1307.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:
王灏、李永红、尹永泰、顾建伟、朝洪波、梁语、刘思
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中文摘要
油菜是容易利用杂种优势的农作物,较好的杂交组合可使产量增加20-30%或更多,杂种优势利用是当前最重要的提高油菜产量的途径。化学杂交剂诱导的雄性不育在利用过程中摆脱了对某一细胞质的依赖,能最大限度地利用现有优良种质资源、提高选育速度,无须专门培育不育系与恢复系而越来越受到育种家的关注。本项目拟以甘蓝型油菜为研究材料,通过化学杂交剂SX-1对显蕾期材料进行处理,并在花药和花粉发育不同阶段对SX-1处理前后花药进行比较蛋白质组学、miRNA测序和降解组分析,找到差异表达蛋白和miRNA作用靶基因,并对差异表达蛋白质对应基因和miRNA作用的靶基因进行功能验证,为揭示SX-1诱导甘蓝型油菜雄性不育产生的分子机理,进而构建SX-1导致雄性不育的代谢网络及创造新的雄性不育系奠定基础。
英文摘要
Rapeseed was one of the crops that easily to use heterosis and good combination could improve the yield for 20%-30% or more,and heterosis utilzation was most important way to improve the yield of Brassica napus. More and more attention has been put on chemical induced male sterility for it could eliminate the special cytoplasmic dependence, and which could use more fine germplasm resources furthest and hence speeding up the variety breeding process, in the meanwhile, no sterile line and restorer line was needed. In this project, the chemical hybridizing agents (CHA) of SX-1 was used to treat the Brassica napus, and to performed the proteomics, miRNA and degradome sequencing analysis in order to find the differentially expressed proteins (DEPs) and miRNAs targeted genes. The genes that corresponding to DEPs and the target genes of miRNAs were performed for the function analysis by trans-genetic analysis. The results might lay a foundation for reveal the mechanism of male sterility, construct the metabolic network and to construct the new male sterile lines of B. napus that induced by chemical hybridizing agents.
油菜是容易利用杂种优势的农作物,较好的杂交组合可使产量增加20-30%或更多,杂种优势利用是当前最重要的提高油菜产量的途径。化学杂交剂诱导的雄性不育在利用过程中摆脱了对某一细胞质的依赖,能最大限度地利用现有优良种质资源、提高选育速度,无须专门培育不育系与恢复系而越来越受到育种家的关注。本项目拟以甘蓝型油菜为研究材料,通过化学杂交剂SX-1对显蕾期材料进行处理,并在花药和花粉发育不同阶段对SX-1处理前后花药进行比较蛋白质组学、miRNA测序和降解组分析,找到差异表达蛋白和miRNA作用靶基因,为揭示SX-1诱导甘蓝型油菜雄性不育产生的分子机理,进而构建SX-1导致雄性不育的代谢网络及创造新的雄性不育系奠定基础。通过蛋白质组学结合转录组等技术手段,获得了化学杂交剂SX-1诱导油菜雄性不育材料和对照材料之间的差异表达蛋白和对应的差异表达基因,结果显示在早期SX-1处理前期的差异基因主要富集到及蛋白质在内质网的加工路径中和黄酮的生物合成路径中;在SX-1处理后期,发现涉及到蛋白质的转运,丙酮酸代谢及脂肪酸链的延长等路径、以及氨基酸代谢,脂肪酸降解及类固醇生物合成等路径中的基因在被处理的材料中下降表达,例如Hsp70, CCOAMT, TT4和UGT72E3在化学杀雄处理后都表现为显著下调。此外,144个转录因子也在处理前期被鉴定到在SX-1处理的材料中下降表达。总而言之,本研究通过多组学手段找到了候选基因,并构建了化学杀雄剂SX-1诱导的雄性不育代谢途径。该研究为构建新的雄性不育材料奠定了基础。
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Proteomic Dissection of Seed Germination and Seedling Establishment in Brassica napus.
甘蓝型油菜种子萌发和幼苗建立的蛋白质组学解析
DOI:10.3389/fpls.2016.01482
发表时间:2016
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Gu J;Chao H;Gan L;Guo L;Zhang K;Li Y;Wang H;Raboanatahiry N;Li M
通讯作者:Li M
QTL Alignment for Seed Yield and Yield Related Traits in Brassica napus.
甘蓝型油菜种子产量和产量相关性状的 QTL 比对
DOI:10.3389/fpls.2018.01127
发表时间:2018
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Raboanatahiry N;Chao H;Dalin H;Pu S;Yan W;Yu L;Wang B;Li M
通讯作者:Li M
The initial deficiency of protein processing and flavonoids biosynthesis were the main mechanisms for the male sterility induced by SX-1 in Brassica napus.
蛋白质加工和类黄酮生物合成的初始缺陷是SX-1诱导甘蓝型油菜雄性不育的主要机制
DOI:10.1186/s12864-018-5203-y
发表时间:2018-11-07
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:Ning L;Lin Z;Gu J;Gan L;Li Y;Wang H;Miao L;Zhang L;Wang B;Li M
通讯作者:Li M
Integration of proteomic and genomic approaches to dissect seed germination vigor in Brassica napus seeds differing in oil content
整合蛋白质组学和基因组学方法来剖析不同含油量甘蓝型油菜种子的种子萌发活力
DOI:10.1186/s12870-018-1624-7
发表时间:2019-01-11
期刊:BMC PLANT BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Gu, Jianwei;Hou, Dalin;Li, Maoteng
通讯作者:Li, Maoteng
Genome-Wide Identification of QTL for Seed Yield and Yield-Related Traits and Construction of a High-Density Consensus Map for QTL Comparison in Brassica napus.
甘蓝型油菜种子产量和产量相关性状 QTL 的全基因组鉴定以及 QTL 比较高密度共识图谱的构建
DOI:10.3389/fpls.2016.00017
发表时间:2016
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Zhao W;Wang X;Wang H;Tian J;Li B;Chen L;Chao H;Long Y;Xiang J;Gan J;Liang W;Li M
通讯作者:Li M
甘蓝型油菜含油量uqA9-12位点70kb区间的精细定位和候选基因功能分析
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
甘蓝型油菜种子发育过程中含油量动态QTL检测及阶段性油脂积累关键候选基因鉴定
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
甘蓝型油菜种子不同组织含油量无损三维检测及其形成的分子机理研究
  • 批准号:
    31871656
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
甘蓝型油菜LPATs基因克隆及其调控含油量及品质的分子机理
  • 批准号:
    31671721
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
利用“组学”方法解析岩溶高钙环境下华南忍冬叶片腺体储钙和气孔泌钙的代谢网络
  • 批准号:
    31270373
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
利用蛋白质组学方法解析油菜特高含油量形成的分子机理
  • 批准号:
    31171582
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
不同生境栽培条件下甘蓝型油菜脂肪酸组分QTL分析
  • 批准号:
    31071447
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
岩溶高钙环境下适生药材金银花叶片泌钙的分子机制研究
  • 批准号:
    30600074
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
国内基金
海外基金