拟南芥成花素基因FT转录调控的组织细胞特异性机制
批准号:
31571258
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
刘良玉
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴春燕、韩玲玉、孙鹏、于君雅
中文摘要
开花时间是影响植物环境适应性和作物产量的重要性状,成花素基因FT是开花时间调控的关键基因。FT在叶片韧皮部伴胞表达,其蛋白运输至茎尖生长点诱导开花;在角果韧皮部表达,则与花序原基稳定和果实发育相关。拟南芥FT基因转录受光照、温度、激素、年龄等多条开花途径及表观遗传调控因子的控制。我们近期的研究发现,FT核心启动子元件和上游增强子之间的染色质空间结构是FT基因表达的另一关键因素。为了进一步探讨影响FT组织特异性表达的内外因素,本研究拟采用INTACT技术分离叶片和角果中的韧皮部和表皮等特异性细胞核,重点分析光周期和温度影响下,FT表达所需的关键转录因子、顺式作用元件和表观遗传调控因子三者之间的相互作用,综合解析FT时空和组织细胞特异性表达的调控机制,从而为特异性诱导FT表达、调控开花时间和提高作物产量奠定理论基础。
英文摘要
Flowering time plays an important role in environmental adaption and crop yield. FLOWERING LOCUS T is a key flowering-time gene. FT expresses in the phloem companion cells of leaves and its protein moves up to shoot apical meristem to induce floral transition. While FT expresses in the fruit phloem, it controls inflorescence stabilization and fruit development. In Abrabidopsis, transcriptional level of FT is regulated by many protein factors involving in photoperiod, temperature, hormone and ageing pathways as well as epigenetic regualtion. Recently, we found that the chromatin conformation structure between FT core promoter and its upstream enhancer played an important role in determining FT expression. To further dissect the internal and external factors controlling FT tissue-specific expression, we are planning to isolate phloem and epidemal cells from leaves and fruits by INTACT. In reponse to photoperiod and temperature change, the interaction among trans-factors, cis-elements and epigenetic regulation factors will be analyzed in those isolated cells. Our study not only helps to understand the tempo-spacial expression pattern of FT, but also contributes to regulating flowering time and improving crop yield through specifically inducing FT expression.
开花时间是植物从营养生长向生殖生长过渡的关键发育调控点,对于植物繁衍后代、提高环境适应性至关重要,本项目旨在通过研究关键开花基因的表达调控机制为精准调控花期打下理论基础。首先我们聚焦到成花素基因FT的时空组织特异性表达机制,鉴定了控制其在叶片维管韧皮部表达的两个增强子元件,以及控制角果FT特异表达的新顺式作用元件。然后,通过INTACT-ATAC-seq分析鉴定了叶片维管和表皮中特异染色质开放区,挖掘了一些潜在的控制开花发育的新基因,并对其中的两个基因进行了功能验证。其次,我们发现了控制FT在一天中早晨表达调控的新基因属于核膜孔蛋白复合体成员,并解析了作用于CO蛋白稳定性的调控新机制。最后,我们选取不依赖春化作用的早花生态型拟南芥,其FT的上调表达是由于FLC基因中插入了转座子元件并介导了FLC的选择性转录起始所致。上述研究主要集中研究了开花遗传途径上的FT、CO和FLC几个关键开花因子,本项目支持的研究结果将在表观遗传、转录及转录后不同的水平,为成花素FT的时空组织特异性表达、及其上游转录因子的表达调控机制提供新的见解,为作物的花期遗传改良提供一定的理论基础。
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Intronic heterochromatin prevents cryptic transcription initiation in Arabidopsis
内含子异染色质阻止拟南芥中神秘的转录起始
DOI:
10.1111/tpj
发表时间:
2019
期刊:
Plant Journal
影响因子:
7.2
作者:
[Jincong Zhou, Liangyu Liu, Qin Li, Wei Xu, Kuan Li, Zhiwei Wang, Qianwen Sun]
通讯作者:
Qianwen Sun
The interaction of CaM7 and CNGC14 regulates root hair growth in Arabidopsis
CaM7 和 CNGC14 的相互作用调节拟南芥根毛生长
DOI:
10.1111/jipb.12890
发表时间:
2020
期刊:
Journal of Integrative Plant Biology
影响因子:
11.4
作者:
[Zeb Qudsia, Wang Xiaohan, Hou Congcong, Zhang Xiwen, Dong Mengqi, Zhang Sisi, Zhang Qian, Ren Zhijie, Tian Wang, Zhu Huifen, Li Legong, Liu Liangyu]
通讯作者:
Liu Liangyu
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
Oral Dis
影响因子:
作者:
[xu m, ma l, lou s, du y, yin x, zhang c, fan l, wang h, wang z, zhang w, wang l, pan y]
通讯作者:
pan y
Lead, Cadmium and Zinc Phytotoxicity Alter DNA Methylation Levels to Confer Heavy Metal Tolerance in Wheat
铅、镉和锌的植物毒性改变 DNA 甲基化水平,赋予小麦重金属耐受性
DOI:
10.3390/ijms20194676
发表时间:
2019-09
期刊:
International Journal of Molecular Sciences
影响因子:
5.6
作者:
[Shafiq Sarfraz, Zeb Qudsia, Ali Asim, Sajjad Yasar, Nazir Rashid, Widemann Emilie, Liu Liangyu]
通讯作者:
Liu Liangyu
DOI:
10.1111/tpj
发表时间:
2019
期刊:
Plant Journal
影响因子:
作者:
[Jincong Zhou, Liangyu Liu, Qin Li, Wei Xu, Kuan Li, Zhiwei Wang, Qianwen Sun]
通讯作者:
Qianwen Sun
FT增强子与转录因子FIP互作调控染色质结构和开花时间的分子机理研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:刘良玉
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依托单位:
拟南芥有机阳离子转运蛋白OCT1参与ABA激素介导的幼苗早期生长的调控机制
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批准号:31800244
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2018
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负责人:刘良玉
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依托单位:
国内基金
海外基金