以Ac/Ds转座子系统克隆和分析玉米籽粒发育相关基因

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30900900
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    王飞
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

玉米是重要的粮食作物和能源作物。籽粒作为玉米的重要的储藏器官，一直是玉米基础和应用研究的重点。相对于玉米籽粒发育的复杂过程，目前已经开展详细研究的基因还很少。玉米内源的转座子系统，如Mutator和Ac/Ds系统等，是目前克隆玉米新基因和开展功能基因研究的最主要手段。我们在前期的研究中已建立了自己的Ac/Ds突变体系，获得了180个遗传粗定位的新Ac转座系，并从中鉴定了10个具有可靠的籽粒单基因突变表型的Ac转座系。本研究将针对这10个籽粒突变体，通过Ac转座子标签的分离，克隆相应的Ac插入基因。并对其中的部分基因进行相应的基因表达分析和初步的功能鉴定，为玉米籽粒发育的研究提供新的信息，为玉米产量的提高提供新的分子设计基础。

结项摘要

在基础理论和实际应用方面，玉米籽粒都是重要的研究对象。插入突变研究是克隆和分析基因功能的一个有效的方法。在玉米中，主要是利用Mutator和Ac/Ds转座子进行插入突变研究。.利用基于Southern杂交和反向PCR的方法我们在5个dek突变体中获得了Ac的侧翼序列，并且利用PCR方法鉴定了这些序列确实为Ac的侧翼序列。但是共分离分析表明这些侧翼序列并不与dek表型呈现共分离。.为了增加获得与Ac共分离的突变体的机率，我们创建了一个高效的转座突变系统 apt1-m1(Ac)。利用这个系统获得转座插入突变体的频率可达9%，远高于利用Ac负剂量效应的2-4% 的频率。我们获得近10000个转座插入事件，并且繁殖获得了2500多个转座插入突变系。同时我们利用su1::Ac转座系统创建了1000多份远距离的转座系。在这些转座系中鉴定到了36份具有dek突变表型的转座系。这些突变体为玉米籽粒发育的研究提供了新的材料。.我们建立了基于Genomewalking技术的分离Ac/Ds转座子侧翼序列的PCR方法。这种方法相对于基于Southern杂交和反向PCR技术的方法，大大降低了实验难度，提高了Ac/Ds侧翼序列的分离效率。利用这种方法，在230多份转座系中分离到了Ac/Ds的侧翼序列。这些Ac/Ds转座子可以作为新的起始位点用于创建新的转座事件，而且可以用于定向突变基因。.通过细胞学分析我们明确了shu00067为糊粉层缺失的突变体，而且胚的发育严重滞后，而shu00074为胚畸形发育的突变体。我们利用基于Genomewalking技术的PCR方法，在shu00067突变体的分离群体中鉴定到一条与dek表型共分离的条带，通过测序分析表明是一个Ds插入到玉米的GRMZM2G351454基因。同时我们通过图位克隆方法，将shu00067定位到了1个170Kb的区间内，该区间内有6个在玉米和水稻中存在微观共线性的基因，其中就包括了基因GRMZM2G351454。通过检测区间内6个基因的转录情况，其中只有基因GRMZM2G351454在突变体中没有检测到转录物，而其它基因可以正常转录。综合上述的转座子标签法和图位克隆获得的结果我们确定了基因GRMZM2G351454的一个Ds插入事件是引物Shu00067的dek突变表型的原因。GRMZM2G351454编码一个APO（Accu

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Characterization of an Ac transposon system based on apt1-m1 (Ac) on the long arm of maize chromosome 9
玉米 9 号染色体长臂上基于 apt1-m1 (Ac) 的 Ac 转座子系统的表征
  • DOI：
    10.1007/s10709-012-9685-2
  • 发表时间：
    2012-09
  • 期刊：
    Genetica
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    王飞
  • 通讯作者：
    王飞
利用与su1紧密连锁的Ac转座子构建玉米插入突变体库
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    玉米科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    樊军;李鹏飞;宋任涛;王飞
  • 通讯作者：
    王飞

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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