miR390-TAS3-ARF24调控玉米穗部性状杂种优势的遗传机理研究

批准号:
31971961
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
汤继华
依托单位:
学科分类:
作物基因组及遗传学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
汤继华
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中文摘要
杂种优势是一种重要的生物学现象,对玉米产量的贡献率约占40%。玉米穗长和穗粗等穗部性状的杂种优势是产量形成的重要遗传学基础,而明确其形成的分子机理对优良杂交组合的有效预测与定向组配具有重要意义。课题组前期研究发现,miRNA390是玉米穗部性状杂种优势形成的一个重要调控因子,以miR390-TAS3-ARF24级联调控模式发挥基因的表达调控功能。本研究拟在前期研究的基础上,以miR390-TAS3-ARF24级联通路中3个关键因子的过表达和敲除载体转化阳性事件为材料,通过与不同自交系测交种的穗部性状杂种优势分析,结合基因表达模式确定miR390-TAS3-ARF24调控玉米穗部性状杂种优势的分子机制;并通过遗传学、细胞学、分子生物学和生物信息学分析,建立依赖miR390-TAS3-ARF24级联通路调控雌穗顶端分生组织对生长素信号响应,进而影响玉米穗部性状杂种优势的基因表达调控网络。
英文摘要
Heterosis is of great importance to animal and plant breeding. Maize ear traits heterosis, especially ear diameter and ear length heterosis, contributed over 40% to yield of hybrids. However, the genetic mechanisms explaining ear traits heterosis is far from clearly described. Dissection the genes and mechanisms controlling maize ear traits heterosis will do great help to increase breeding accuracy and efficiency. In a former work, our group had suggested that miR390 is a key regulator of maize ear traits heterosis. Ear degradome sequencing shown that TAS3 is the direct target gene of miR390 that in-turn regulates ARF24 gene expression in post-transcription level. Since maize miR390 regulates down-stream gene expression via miR390-TAS3-ARF24 cascades, in this study, the detailed functions of each member of the cascades will be studied. Over expression and STTM or CRISPR/Cas9 transgenic lines of miR390, TAS3, and ARF24 were to test-cross with 10 maize inbred lines. The ear traits would be measured and compared in hybrids level. Genome wide gene expression, together with genetics, molecular biological, and bioinformatics tools will help to discover the molecular functions of each miR390-TAS3-ARF24 cascades genes and their contributions to maize ear heterosis. Furthermore, the gene regulating networks of miR390-TAS3 -ARF24 cascades that controlling maize ear traits heterosis will be constructed, especially, the roles of Auxin in the regulation network will be discussed.
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Comparative transcriptomic analysis of maize ear heterosis during the inflorescence meristem differentiation stage.
花序分生组织分化阶段玉米穗杂种优势的比较转录组分析。
DOI:10.1186/s12870-022-03695-6
发表时间:2022-07-18
期刊:BMC PLANT BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Shi, Xia;Li, Weihua;Guo, Zhanyong;Wu, Mingbo;Zhang, Xiangge;Yuan, Liang;Qiu, Xiaoqian;Xing, Ye;Sun, Xiaojing;Xie, Huiling;Tang, Jihua
通讯作者:Tang, Jihua
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.01.002
发表时间:2022
期刊:中国农业科学
影响因子:--
作者:马拴红;万炯;梁瑞清;张雪海;邱小倩;孟淑君;徐宁坤;林源;党昆泰;王琪月;赵嘉雯;丁冬;汤继华
通讯作者:汤继华
Dynamic patterns of gene expression and regulatory variation in the maize seed coat.
玉米种子外套中基因表达和调节性变异的动态模式。
DOI:10.1186/s12870-023-04078-1
发表时间:2023-02-07
期刊:BMC PLANT BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Li, Juan;Wang, Liangfa;Wan, Jiong;Dang, Kuntai;Lin, Yuan;Meng, Shujun;Qiu, Xiaoqian;Wang, Qiyue;Zhao, Jiawen;Mu, Liqin;Luo, Hongbing;Ding, Dong;Chen, Zehui;Tang, Jihua
通讯作者:Tang, Jihua
DOI:10.1002/tpg2.20293
发表时间:2022-12-07
期刊:PLANT GENOME
影响因子:4.2
作者:Wang,Liangfa;Li,Juan;Tang,Jihua
通讯作者:Tang,Jihua
Gene expression variation explains maize seed germination heterosis.
基因表达变异解释了玉米种子发芽杂种优势。
DOI:10.1186/s12870-022-03690-x
发表时间:2022-06-20
期刊:BMC PLANT BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Wan, Jiong;Wang, Qiyue;Zhao, Jiawen;Zhang, Xuehai;Guo, Zhanyong;Hu, Desheng;Meng, Shujun;Lin, Yuan;Qiu, Xiaoqian;Mu, Liqin;Ding, Dong;Tang, Jihua
通讯作者:Tang, Jihua
hlEW2b调控玉米杂种优势形成的分子机制解析及应用
- 批准号:U21A20210
- 项目类别:--
- 资助金额:259.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:汤继华
- 依托单位:
玉米粒型和灌浆关键基因的克隆与功能解析
- 批准号:91335205
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:200.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:汤继华
- 依托单位:
玉米穗粗杂种优势位点的鉴定与候选基因克隆
- 批准号:31271732
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:81.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:汤继华
- 依托单位:
玉米穗分化相关基因的克隆及其功能分析
- 批准号:30871538
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:汤继华
- 依托单位:
玉米C型胞质雄性不育恢复主基因Rf4的分离与克隆
- 批准号:30671304
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:汤继华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
