番茄果实成熟相关长链非编码RNA转录生成的分子调控机制

批准号:
91540118
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
85.0 万元
负责人:
朱鸿亮
依托单位:
学科分类:
C2007.食品贮藏与保鲜
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱本忠、于童童、杨永芳、王恬、李冉
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中文摘要
针对每年国内外果品采后损失严重的实际问题,开展果实成熟衰老机制的研究具有重要的理论和实际意义。番茄是研究果实成熟的经典模式植物,课题组前期研究表明一些长链非编码RNA参与番茄果实成熟调控。本项目将在整个番茄基因组水平挖掘重要的番茄果实成熟相关转录因子RIN的靶lncRNA;利用病毒诱导基因沉默技术高通量筛选与果实成熟相关的关键靶lncRNA;通过CRISPR-Cas9等技术敲除靶lncRNA位点,解析关键靶lncRNA在番茄果实成熟中的生物功能;利用双荧光素酶报告基因检测系统探明RIN与关键靶lncRNA启动子的相互作用关系,最终准确而清晰的诠释RIN介导的番茄果实成熟相关lncRNA转录生成调控的分子机制。从新的角度审视和探究番茄果实成熟的调控机理,为果实成熟调控提供新的功能分子元件,为改造番茄果实性状提供新的途径。
英文摘要
Due to serious loss of fruits at home and abroad each year, it has important theoretical and practical significance to launch the research on the mechanism of fruit ripening and senescence. Tomato is a classic model plant for the research in fleshy fruit ripening, our previous study showed that long non-conding RNAs (lncRNAs) are involved in the regulation of tomato fruit ripening. We will scan on target lncRNAs of important tomato fruit ripening-related transcription factor RIN at genome-scale level; carry out high-throughput functional screening of key target lncRNAs using virus induced gene silencing; employ CRISPR-Cas9 technology to knock out the locus of key target lncRNAs; and study the relationship of RIN and promoters of key target lncRNAs with dual-luciferase reporter assay in vivo. Overall, these results will elucidate the transcriptional regulation mechanism of tomato fruit ripening-related lncRNAs by RIN. In short, Our work will try to investigate and explore fruit ripening from another point of view of lncRNA, which will provide new biological resource and new way for regulation on fruit ripening.
果实的成熟涉及种子的形成以确保繁衍后代,以及果实品质包括色泽、风味以及营养物质的形成,然而果品的采后损耗直接影响到果实品质和采后保鲜。因此,研究果实成熟的分子调控机制对采后果实的品质保持有着重要的科学和社会意义。本项目以番茄为研究对象,应用染色质免疫共沉淀高通量测序(ChIP-Seq)结合转录组分析等手段,挖掘在全基因组水平下转录因子RIN直接调控的靶lncRNA,研究了靶lncRNA对番茄果实成熟的影响,探讨了RIN介导果实成熟相关靶lncRNA生成的转录调控机制,为揭示番茄果实成熟的调控机制提供新的重要线索,最终为果实品质保持和耐贮性改良提供理论基础。. 结果表明:(1)采用ChIP-Seq研究综合番茄果实lncRNA表达谱数据挖掘转录因子RIN直接调控的靶lncRNA。相比于野生型番茄,其中受RIN调控且在突变体rin中表达下调的lncRNA共有75个,在rin中表达上调的lncRNA共有112个;而在AC::RIN RNAi 突变体果实中表达下调的靶lncRNA共有56个,在AC::RIN RNAi 突变体果实中表达上调的靶lncRNA共有78个。(2)凝胶阻滞(EMSA)体外验证RIN对部分靶lncRNA启动子的结合。(3)染色质免疫共沉淀(ChIP)体内验证RIN对部分靶lncRNA启动子的结合。(4)选择一个靶lncRNA2155,采用TRV介导的病毒诱导基因沉默技术(VIGS)对番茄果实中的基因进行沉默,通过观察植物表型和分子水平的变化,研究靶lnc RNA对番茄果实成熟的影响。(5)研究靶lncRNA2155在不同组织、器官及果实不同成熟时期中的时空表达模式。(6)利用CRISPR-Cas9敲除技术,研究将靶lncRNA21 55位点缺失后,突变体番茄植株会延迟果实成熟,从而表明转录因子RIN的靶lncRNA对番茄果实成熟的调控作用。
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
CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of lncRNA1459 alters tomato fruit ripening
CRISPR/Cas9介导的lncRNA1459诱变改变番茄果实成熟
DOI:10.1111/tpj.13872
发表时间:2018-05-01
期刊:PLANT JOURNAL
影响因子:7.2
作者:Li, Ran;Fu, Daqi;Zhu, Hongliang
通讯作者:Zhu, Hongliang
Understanding the Functions of Long Non-Coding RNAs through Their Higher-Order Structures.
通过长链非编码 RNA 的高阶结构了解其功能
DOI:10.3390/ijms17050702
发表时间:2016-05-17
期刊:International journal of molecular sciences
影响因子:5.6
作者:Li R;Zhu H;Luo Y
通讯作者:Luo Y
Multiplexed CRISPR/Cas9-mediated metabolic engineering of γ-aminobutyric acid levels in Solanum lycopersicum.
番茄中 γ-氨基丁酸水平的多重 CRISPR/Cas9 介导的代谢工程
DOI:10.1111/pbi.12781
发表时间:2018-03
期刊:Plant biotechnology journal
影响因子:13.8
作者:Li R;Li R;Li X;Fu D;Zhu B;Tian H;Luo Y;Zhu H
通讯作者:Zhu H
The RNA Editing Factor SlORRM4 Is Required for Normal Fruit Ripening in Tomato
RNA编辑因子SlORRM4是番茄果实正常成熟所必需的
DOI:10.1104/pp.17.01265
发表时间:2017
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Yang Yongfang;Zhu Guoning;Li Rui;Yan Shijie;Fu Daqi;Zhu Benzhong;Tian Huiqin;Luo Yunbo;Zhu Hongliang
通讯作者:Zhu Hongliang
Genome-wide identification of long non-coding RNA targets of the tomato MADS box transcription factor RIN and function analysis
番茄 MADS 盒转录因子 RIN 长非编码 RNA 靶标的全基因组鉴定及功能分析
DOI:10.1093/aob/mcy178
发表时间:2019-02-15
期刊:ANNALS OF BOTANY
影响因子:4.2
作者:Yu, Tongtong;Tzeng, David T. W.;Zhu, Hongliang
通讯作者:Zhu, Hongliang
RNA编辑因子SlRIP1b调控番茄果实心室形成的机制研究
- 批准号:32172639
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
跃变型果实成熟过程中线粒体的作用机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:200万元
- 批准年份:2020
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
富含甘氨酸的RNA结合蛋白SlGRP7对番茄果实成熟及品质形成的调控机制研究
- 批准号:31972472
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
番茄果实成熟相关RNA结合蛋白的调控机制研究
- 批准号:31672208
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
番茄果实成熟相关Dicer-like 2c的调控机制研究
- 批准号:31471921
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:朱鸿亮
- 依托单位:
国内基金
海外基金
