非编码RNA对玉米穗行数性状的调控机理研究

批准号:
31000714
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
丁冬
依托单位:
学科分类:
C1307.作物基因组及遗传学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
付志远、杨艳会、邵可可、宋桂良、闫成辉
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中文摘要
阐明玉米产量及其构成因子的遗传机理,对玉米新品种的选育将具有重要的促进作用。玉米产量是一个复杂的数量性状,受多个性状的综合作用,在玉米产量的主要构成因子中,穗行数的遗传力高且受外界环境条件影响较小,在保证玉米产量的稳定性具有重要作用。鉴于数量性状遗传的复杂性,穗行数的形成与发育可能受多种遗传机制的共同调控,前人已经证明了上游因子(microRNA)在玉米穗行数形成中具有重要作用。本研究拟以玉米穗行数主效QTL的单片段代换系及穗行数差异明显的玉米自交系为基础材料,通过分析不同穗行数单片段代换系及自交系microRNA表达谱之间的差异,筛选与穗行数性状相关的非编码RNA,继而在穗行数存在差异的自然群体中确证这些microRNA与穗行数性状的关系,并通过生物信息学手段获得这些microRNA的靶基因信息,阐明非编码RNA对玉米产量性状的调控作用,为玉米新品种的选育提供理论依据。
英文摘要
通过项目实施,对穗行数明显减少的单片段代换系SSL-10及其轮回亲本综3穗行数形成关键时期的雌穗样品进行了miRNA组学深度测序,共获得RNA序列9,971,797条,其中18nt到30nt之间的RNA共 9,448,274 条。在测序样品种共获得145种miRNA序列,这些miRNA与85个已见报道的玉米miRNA相符,属于17个miRNA基因家族。这些RNA的表达量差别从5到160,000个reads不等。 检测到168种miRNA序列与已知miRNA序列不符,而具有与保守miRNA相似的前体茎环结构。利用MFEI(自由能参数)对这些miRNA进行了分析,确定31个是新发现的玉米miRNA,属于9个miRNA家族。对所有已知miRNA和预测的新miRNA进行了靶基因预测。85个已知miRNA共获得158个靶基因;31个新预测miRNA共获得95个靶基因。对这些获得的靶基因进行了GO注释。这些靶基因集中于转录和翻译调节因子。对测序结果中表达量差异在2倍以上的保守miRNA和新miRNA进行了分析,共有4个家族的14个成员为上调表达,7个家族的14个成员为下调表达,另有1个新的玉米miRNA表现出在两系中的差异表达。对所有29个差异miRNA进行了靶基因预测,共获得136个靶基因,对这些获得的靶基因进行了GO注释和功能分类。用Stem-loop Real-time RT-PCR技术构建了所有29个差异表达的miRNA雌穗发育的不同阶段的表达谱,结果与测序结果相符,说明它们可能是与穗行数形成相关的miRNA。很多差异表达的miRNA在两系的不同发育阶段表达量存在差异,可能是穗行数形成相关的miRNA。根据候选穗行数相关miRNA与其靶基因之间的互作关系,构建了穗行数性状决定的分子调控网络。..发表SCI论文2篇,出席国际会议并进行分会场报告1次。培养硕士研究生1名,已获得硕士学位;另有1名硕士研究生和1名博士研究生在读。
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MicroRNA transcriptomic analysis of heterosis during maize seed germination.
玉米种子萌发过程杂种优势的 MicroRNA 转录组分析
DOI:10.1371/journal.pone.0039578
发表时间:2012
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Ding D;Wang Y;Han M;Fu Z;Li W;Liu Z;Hu Y;Tang J
通讯作者:Tang J
Indentification and Characterisation of maize microRNAs involved in developing ears.
参与耳朵发育的玉米 microRNA 的鉴定和表征。
DOI:--
发表时间:--
期刊:Plant biology
影响因子:3.9
作者:Dong Ding;Weihua Li;Mingshui Han;Yinju Wang;Zhiyuan Fu;BIn Wang;Jihua Tang
通讯作者:Jihua Tang
ZmREX4调控玉米粒长的分子机制解析
- 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:丁冬
- 依托单位:
zma-miR159c调控玉米籽粒发育的级联基因表达调控网络研究
- 批准号:31871641
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:丁冬
- 依托单位:
玉米miR390a/b在雌穗发育及穗部性状杂种优势形成中的分子调控机理
- 批准号:31370033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:丁冬
- 依托单位:
国内基金
海外基金
