转录因子基因CsSHN1调控脐橙蜡质基因表达的分子机理研究
结题报告
批准号:
31660563
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
刘勇
依托单位:
学科分类:
C1503.果树生长发育
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘德春、杨莉、刘山蓓、胡建琴、春永强
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中文摘要
“赣脐3号”是申请者培育的脐橙果皮光泽型新品种,其果皮中大量蜡质基因下调表达,导致果皮蜡质含量下降,蜡质晶体数目减少,最终造成果皮光亮。这些下调表达蜡质基因,包含了WIN1/ SHN1转录因子下游目标基因。WIN1/ SHN1是植物中第一个被鉴定的参与蜡质合成途径的转录因子。前期研究中,申请者从母本纽荷尔脐橙和“赣脐3号”中克隆出CsSHN1基因全长序列完全一致,并获得了超量表达CsSHN1的F2代转基因拟南芥。本项目拟继续深入研究CsSHN1的转录激活和DNA结合特性等转录因子相关活性,通过酵母单杂交、数字表达谱分析等技术分离CsSHN1上下游调控基因,通过实时定量PCR分析这些基因在纽荷尔脐橙和“赣脐3号”果皮中表达差异,建立CsSHN1调控柑橘蜡质基因表达分子机理的理论模型,顺着CsSHN1调控的上下游基因,找到更多蜡质基因,为使用基因工程改良柑橘外观品质提供新的基因资源和理论基础。
英文摘要
‘Ganqi 3’ is a novel cultivar originated from ‘Newhall’ navel orange (Citrus sinensis [L.] Osbeck cv. Newhall) with bright glossy fruit peels. The decrease expression of various wax related genes resulted in the decline of aliphatic wax amounts and the wax crystal numbers, and finally leading to the glossy surface of ‘Ganqi 3’ fruits. These down-regulated wax genes contain several downstream genes of WIN1/ SHN1, which is the first and most studied wax-related transcription factor identified from plants. In our previous study, the full length cDNA squences of CsSHN1 were cloned from ‘Newhall’ navel orange and ‘Ganqi 3’, which were completely identical. We also obtained the F2 transgenetic Arabidopsis overexpressed CsSHN1 for further study.This project will further study the CsSHN1 transcription factor activities including transactivation activity and DNA binding trait. The up- and down-stream regulated genes of CsSHN1 will be isolated using yeast one-hybrid and digital gene expression profiling analysis. Moreover, the expression difference between ‘Newhall’ navel orange and ‘Ganqi 3’of these genes will be studied using real-time PCR. The results of this project will help us to construct the theoretic model of CsSHN1 regulating the expression of citrus wax-related genes, and find out more wax-related genes that can be used to improve the exterior quality of citrus.
表皮蜡质是覆盖在柑橘表皮的疏水屏障,具有抵御生物和非生物胁迫等重要生理功能。SHN1是参与调控植物表皮蜡质合成的关键转录因子。本项目在前期研究的基础上,鉴定了脐橙CsSHN1基因功能,并研究了CsSHN1调控下游蜡质和角质基因表达的分子机理。研究结果表明,与野生型拟南芥相比,超量表达CsSHN1的转基因拟南芥中多个蜡质和角质相关基因表达量显著增加,导致其表皮蜡质和角质含量增加,表皮蜡质数目增多,抗旱性增强。进一步研究表明,CsSHN1转录因子具有转录激活活性,可以结合在CsLACS2基因启动子上,调控其表达。另外,CsSHN1启动子上含有多个激素响应和非生物胁迫响应顺式作用元件。通过酵母单杂交,我们筛选出了CsMYB16、CsMYB106等CsSHN1的上游调控基因。在果实发育过程中,相对于“纽荷尔脐橙”, CsSHN1的上下游调控基因在纽荷尔脐橙果皮蜡质缺失突变品种“赣脐3号”果皮中显著下调表达。综上所述,CsSHN1具有调控下游蜡质和角质基因表达,提高植物抗旱性的功能。
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
Fruit characteristics and seed anatomy of 'Majia' pomelo pollinated with cobalt-60 gamma-ray-irradiated pollen
钴60γ射线辐照花粉授粉‘马家’柚子果实特性及种子解剖
DOI:10.1016/j.scienta.2020.109335
发表时间:2020
期刊:Scientia Horticulturae
影响因子:4.3
作者:Li Yang;Dechun Liu;Wei Hu;Yongqiang Chun;Juanjuan Zhang;Yong Liu
通讯作者:Yong Liu
DOI:--
发表时间:2021
期刊:江西农业大学学报
影响因子:--
作者:余璇;文婷;马青龄;刘德春;胡威;刘勇;杨莉
通讯作者:杨莉
DOI:--
发表时间:2020
期刊:果树学报
影响因子:--
作者:邱丽;杨莉;旦世浩;刘德春;胡威;张王妮;刘勇
通讯作者:刘勇
DOI:10.13271/j.mpb.018.004222
发表时间:2020
期刊:分子植物育种
影响因子:--
作者:杨莉;春永强;邱丽;张王妮;杨敏;刘勇
通讯作者:刘勇
Ectopic Expression of CsKCS6 From Navel Orange Promotes the Production of Very-Long-Chain Fatty Acids (VLCFAs) and Increases the Abiotic Stress Tolerance of Arabidopsis thaliana.
脐橙中 CsKCS6 的异位表达促进极长链脂肪酸 (VLCFA) 的产生并提高拟南芥的非生物胁迫耐受性
DOI:10.3389/fpls.2020.564656
发表时间:2020
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Guo W;Wu Q;Yang L;Hu W;Liu D;Liu Y
通讯作者:Liu Y
csi-miR1134-y-CsMYB16模块调控柑橘表皮蜡质合成分子机理
  • 批准号:
    32360735
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    刘勇
  • 依托单位:
控制脐橙果皮蜡质合成和运输的关键非编码RNAs的筛选和功能鉴定
  • 批准号:
    31860544
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    刘勇
  • 依托单位:
控制脐橙贮藏性能的关键果皮蜡质基因的分离和功能验证
  • 批准号:
    31460511
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    刘勇
  • 依托单位:
脐橙果皮光泽型突变体蜡质合成和运输关键基因的筛选、分离及鉴定
  • 批准号:
    31160384
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    48.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    刘勇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金