水稻籽粒大小关键microRNA的功能及其调控机制

批准号:
91335104
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
100.0 万元
负责人:
陈月琴
依托单位:
学科分类:
C1306.作物种质资源学
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
张玉婵、于洋、李泽远、黄巧娟、张金平、李权峰、陈一龄
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中文摘要
作物籽粒大小是构成产量的三大要素之一,挖掘籽粒大小新的基因资源,对提高作物产量有重要意义。我们前期研究发现,水稻分生组织特异性表达的miRNA,如miR397等与水稻籽粒发育及小穗分枝数量有关,miR397过表达突变株籽粒有明显增大的特点。除了miR397外,其它2个miRNA分子(miR408和miR528)与miR397具有相同时空表达,重要的是,这3个miRNA下游靶基因都是同一家族不同成员,提示它们可能具有相同的功能。因此,本项目拟在这些前期发现基础上开展以下研究:一是进一步开展miR397、miR408和miR528的功能研究,明确其对水稻籽粒大小的影响;二是研究这3个miRNA分子介导的靶基因沉默在籽粒发育中的作用机制及调控网络, 阐明其介导的蓝铜蛋白家族如何调控下游因子从而影响籽粒的大小。该项目的实施和完成可为水稻籽粒大小的选育、提高水稻产量提供新的遗传资源和理论支撑。
英文摘要
Crop grain size is one of the key factors determining crop yields and thus exploring new genes that modulate the traits would help us better understand the relevant molecular mechanisms and would also facilitate the breeding of new varieties with increased yields. We previously found that miR397, an microRNA (miRNA) expressed in rice meristem and embryo, associated with the rice grain size and the spikelet branches. Over-expression of miR397 in rice results in a phenotype of enlarged grain sizes and increased the number of spikelet branches. In addition to miR397, two other miRNAs, miR408 and miR528 showed the same expression patterns with miR397. More interestingly, bioinformatics analysis indicated that the three miRNAs all target to different members of the blue copper oxidase family, suggesting that they might have same functions in determining rice agronomic traits. Based on these findings, in this project, we propose to further study on the following aspects. (1) Cloning and functional studies of miRNAs (miR397, miR408 and miR528), and demonstrating their effects on rice grain size and yield production; (2) Demonstrating the mechanisms and regulatory networks of the miRNAs-mediated pathway on grain size. The implementation and completion of this project would not only provide a new approach for rice breeding, but also provide theoretical basis for higher yield breeding of crops.
作物籽粒大小是构成产量的三大要素之一,挖掘籽粒大小新的基因资源,对提高作物产量有重要意义。本项目重点围绕水稻籽粒大小和发育相关miRNA的功能及调控网络这一关键科学问题,从两个不同方向和层次展开研究:一是探索和解析了miRNA对作物籽粒大小的影响;二是研究了miRNA(miR397和miR408)介导的蓝铜蛋白沉默在籽粒发育中的作用机制及调控网络。获得如下重要结果:(1)发现了miR397对水稻籽粒大小、水稻产量的正调控作用,阐明了miR397对下游靶基因漆酶蛋白的影响以及对油菜素内酯的作用,从而影响了水稻产量;(2)进一步研究还发现,miR397介导的靶基因沉默不仅调控籽粒大小,而且影响了水稻育性和结实率 ;(3)除了miR397, 我们通过高通量分析及功能验证,还获得另一个正调控水稻产量的miRNA分子---miR408,证明了miR408是通过对其下游靶基因UCL(uclacyanin)来行使其功能的。项目的实施和完成可为水稻籽粒大小的选育、提高水稻产量提供新的遗传资源和理论支撑。
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:--
发表时间:2015
期刊:Plant Science
影响因子:--
作者:Li ZF;Zhang YC;Chen YQ;
通讯作者:
DOI:10.1111/pbi.12222
发表时间:2014-10
期刊:Plant biotechnology journal
影响因子:13.8
作者:Cong-Ying Wang;Shengchun Zhang;Yang Yu;Yu-Chun Luo;Qing Liu;Changliang Ju;Yu-Chan Zhang;L. Qu;W. J. Lucas;Xiaojing Wang;Yue‐Qin Chen
通讯作者:Cong-Ying Wang;Shengchun Zhang;Yang Yu;Yu-Chun Luo;Qing Liu;Changliang Ju;Yu-Chan Zhang;L. Qu;W. J. Lucas;Xiaojing Wang;Yue‐Qin Chen
Genome-wide screening and functional analysis identify a large number of long noncoding RNAs involved in the sexual reproduction of rice.
全基因组筛选和功能分析鉴定了大量参与水稻有性繁殖的长链非编码RNA。
DOI:10.1186/s13059-014-0512-1
发表时间:2014-12-03
期刊:Genome biology
影响因子:12.3
作者:Zhang YC;Liao JY;Li ZY;Yu Y;Zhang JP;Li QF;Qu LH;Shu WS;Chen YQ
通讯作者:Chen YQ
MicroRNA靶向的漆酶基因及其所在Group 1 亚家族成员 调控水稻产量性状的功能机制
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:257万元
- 批准年份:2019
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
DOT1L结合的lncRNA介导自噬通路在小儿MLL-r白血病融合蛋白降解中的作用
- 批准号:81770174
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
植物生殖发育相关的长链非编码RNA功能与调控机制
- 批准号:91640202
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:290.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
小儿MLL急性淋巴细胞白血病发病中miRNAs/DOT1L介导的表观遗传机制
- 批准号:81270629
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
小儿中枢神经系统白血病(CNSL)相关miRNA及其致病机制研究
- 批准号:30872784
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:34.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
水稻干细胞特异性表达的miRNA的发掘及其调控机制研究
- 批准号:U0631001
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:120.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
MiRNA在小儿白血病发生及其耐药性中的作用
- 批准号:30672254
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
虫草属的遗传多样性与进化生物学研究
- 批准号:30270009
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
中国海洋微型蓝藻资源的分子鉴定及遗传多样性研究
- 批准号:39970063
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:1999
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
中国海域有毒甲藻居群的分子特征及进化生物学研究
- 批准号:39770058
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:1997
- 负责人:陈月琴
- 依托单位:
国内基金
海外基金
