BpAP1—BpAP3调控通路在白桦花发育过程中的分子机理研究

批准号:
31800556
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
黄海娇
依托单位:
学科分类:
C1610.林木遗传育种
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王朔、荆亚楠、安琳君、葛梦妍、高源
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中文摘要
开花是林木生长发育过程中的一个重要阶段,研究林木的花发育调控能够有效改善林木的生长周期。本项目以前期获得的BpAP1转基因白桦为试材,首先采用染色质免疫共沉淀和烟草瞬时转化验证BpAP1与BpAP3之间的调控关系,同时进行白桦的遗传转化,对BpAP3基因的功能进行研究。采用RNA-seq鉴定差异表达基因,采用ChIP-seq技术找到BpAP3的直接靶基因,整合RNA-seq和ChIP-seq的结果获得BpAP3所调控的直接下游靶基因,从而构建BpAP3调控的基因网络,最终揭示BpAP1-BpAP3调控通路在白桦花发育过程中的分子机理,为丰富林木的花发育调控机制提供一定的参考及理论依据。
英文摘要
Flowering is an important stage in the process of forests growth and development. Research flower development regulation can effectively improve the growth cycle of forests. In this project, BpAP1 transgenic birch were used as materials. Chromatin immunoprecipitation and tobacco instantaneous transformation experiments were used to verify the regulation relationship between BpAP1 and BpAP3. The function of BpAP3 gene were studied. RNA-seq was employed to identify the differentially expressed genes, and then we hope to screen the binding site of BpAP3 within the scope of genome-wide by employing ChIP-seq. RNA-seq and ChIP-seq were integrated to determine the target genes that directly regulated by BpAP3. Finally, we analyze the relationship between BpAP3 and other genes and build the BpAP3 transcription regulatory network. Our results would reveal molecular mechanism of BpAP1-BpAP3 regulation pathway in flower development of birch, and provide an important reference and theoretical basis for the folwering development regulatory mechanism of forests.
开花是林木生长发育过程中的一个重要阶段,研究林木的花发育调控能够有效改善林木的生长周期。本项目以前期获得的BpAP1转基因白桦为试材,首先采用染色质免疫共沉淀、酵母单杂交和烟草瞬时转化实验验证BpAP1与BpDEF之间的调控关系,结果表明BpAP1通过直接结合BpDEF启动子上的CArG box元件对其进行表达调控。同时通过白桦的遗传转化对BpDEF基因的功能进行研究,结果发现,35S::BpDEF转基因白桦D1株系呈现出提早开花的现象,但该雄花序不能正常发育,连续多年观察BpDEF转基因白桦的开花模式发现,该株系仅能形成雄花序而不能形成雌花序,BpDEF-RNAi转基因白桦iD6株系仅能形成雌花序而不能形成雄花序,以上研究结果表明:BpDEF可能参与白桦的性别分化,尤其在白桦雄花序的形成过程中起着至关重要的作用。最后对BpAP1及其关键靶基因间的调控及互作关系进行研究发现,BpPI和BpDEF能够形成异源二聚体来直接抑制BpAP1的表达;另外,BpDEF和BpPI之间也存在直接或间接的调控关系;BpAP1、BpPI和BpDEF基因本身也存在自调控作用。酵母双杂交的结果表明,BpAP1与BpPI能够形成异源二聚体,BpAP1及BpPI还能分别形成同源二聚体;而BpDEF既不能与BpAP1形成异源二聚体,且其自身也不能形成同源二聚体。本项目获得的实验结果为揭示白桦花发育的分子调控机理提供了理论依据,同时为具有非完全花的木本植物的花发育研究提供了新的线索。
期刊论文列表
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会议论文列表
专利列表
BpAP1 directly regulates BpDEF to promote male inflorescence formation in Betula platyphylla x B. pendula
BpAP1直接调节BpDEF促进白桦雄花序形成
DOI:10.1093/treephys/tpz021
发表时间:2019
期刊:Tree Physiology
影响因子:4
作者:Wang Shuo;Huang Haijiao;Han Rui;Chen Jiying;Jiang Jing;Li Huiyu;Liu Guifeng;Chen Su
通讯作者:Chen Su
Effect of the suppression ofBpAP1on the expression of lignin related genes in birch
抑制BpAP1对桦木木质素相关基因表达的影响
DOI:10.1007/s11676-020-01232-5
发表时间:2020
期刊:Journal of Forestry Research
影响因子:3
作者:Huang Haijiao;Wang Shuo;Li Huiyu;Jiang Jing
通讯作者:Jiang Jing
DOI:--
发表时间:2021
期刊:植物研究
影响因子:--
作者:吕东林;李腾;郭译文;姜静;黄海娇
通讯作者:黄海娇
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