矮牵牛花发育C类基因在单重瓣性状形成中的功能解析
结题报告
批准号:
31372102
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
包满珠
依托单位:
学科分类:
C1507.观赏园艺学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
张蔚、李心、刘彩贤、韩雪萍、王启剑、肖育
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中文摘要
重瓣性是园林植物的主要观赏性状,然而在重要园林观赏植物矮牵牛中,有关其花器官数目控制的分子调控机理还很不明晰。本项目以矮牵牛C类基因,PMADS3与FBP6这两个矮牵牛重瓣形成的核心C类基因为立足点,利用酵母单、双杂交和染色质免疫共沉淀测序(ChIP-Seq)等技术,对其上下游基因和水平互作因子进行大规模筛选。在对筛选结果进行多角度验证的基础上,利用超量表达和RNAi技术构建矮牵牛相关单、双突变体,并结合课题组前期工作中保存的自然重瓣、花瓣变异突变体以及转基因获得的雄蕊瓣化、花器官增多、花分生组织延迟终止或不中止株系等材料,对矮牵牛单重瓣形成的分子基础进行全面剖析,以阐明矮牵牛C类基因在单重瓣性状形成过程中的功能定位和调控网络。本项目的实施,不仅可以深入解析重瓣矮牵牛形成的分子机制,丰富目前的花发育理论,并且在实施过程中有望实现人工重瓣花。
英文摘要
Double flowered trait is the main ornamental character of landscape plants. It is known that ABCDE model and AG/WUS feedback loop play a vital role in the flower development of the model plant -- Arabidopsis thaliana. However, the molecular mechanism which regulates the flower organ number in Petunia Hybrida, one of major landscape plants, still remains obscure. Based on the research of type C genes - PMADS3 and FBP6 that control the formation of double flower in petunia, our project will use yeast one-hybrid and two-hybrid systems, chromatin immunoprecipitation sequencing and some other techniques to screen C genes' upstream and downstream genes, and their horizontal interaction factors on a large scale. In order to illustrate the function and regulatory network of C genes in the formation of petunia's double flower, after the multiple confirmation of the result, we will fully analyze the molecular mechanism of the double flower's formation in Petunia with our materials including 1) transgenic petunia mutants, obtained by the transformation with overexpression and RNAi vectors; 2) wide petunia mutants, presenting characteristics of natural double flowered and natural mutations in petal. The implementation of our project will not only analyze the molecular mechanism of petunia's double flower's formation deeply, then enrich the theory of flower development, but also acquire man-made double flower petunia.
基于NCBI GeneBank库中所收录的相对应序列的基础构建了8个C、D、E类基因的BiFC相关载体,进行了互作分析;通过PMADS3蛋白的酵母双杂交筛库实验,获得了21个PMADS3互作候选基因,经过酵母双杂交点对点再次互作验证及生物信息学分析,选取了2个互作候选基因作为重点基因,进行了基因cDNA全长克隆及功能分析;对21个互作候选片段分别构建了RNAi载体,并对其中的重点基因PheIF3f和PhAGO10构建了超表载体转化矮牵牛进行表型观测;利用近等基因系群体,结合重测序数据,开发与矮牵牛单重瓣性状紧密连锁的分子标记,进行重瓣性状定位。在项目实施过程中,参与了矮牵牛全球范围内的国际合作,对矮牵牛基金组进行了初步测序,并对其起源进化进行了探讨。通过本项目的实施,解析了矮牵牛重瓣性状形成的分子基础,获得的基因及其转化结果分析增进了对矮牵牛花发育分子网络的认识,获取的相关标记及矮牵牛基因组数据将为下一步挖掘重瓣关键基因提供良好的基础。
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
DOI:10.1016/j.scienta.2016.04.032
发表时间:2016-07
期刊:Scientia Horticulturae
影响因子:4.3
作者:Liu Caixian;He Yanhong;Gou Tianyun;Li Xin;Ning Guogui;Bao Manzhu
通讯作者:Bao Manzhu
The identification of novel PMADS3 interacting proteins indicates a role in post-transcriptional control
新型 PMADS3 相互作用蛋白的鉴定表明其在转录后控制中的作用
DOI:10.1016/j.gene.2015.03.052
发表时间:2015-06-10
期刊:GENE
影响因子:3.5
作者:Li, Xin;Ning, Guogui;Bao, Manzhu
通讯作者:Bao, Manzhu
DOI:10.1038/nplants.2016.74
发表时间:2016-06-01
期刊:NATURE PLANTS
影响因子:18
作者:Bombarely, Aureliano;Moser, Michel;Kuhlemeier, Cris
通讯作者:Kuhlemeier, Cris
少花、无花悬铃木特异种质成花性状的分子基础解析
  • 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:
    包满珠
  • 依托单位:
基于基因组的矮牵牛重瓣花性状基因发掘及功能解析
  • 批准号:
    31872142
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
悬铃木表皮毛发育分子遗传基础研究及无毛种质的创造
  • 批准号:
    31672187
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
悬铃木FT同源基因(PaFT)选择性剪切的生物学意义及其剪切机理的研究
  • 批准号:
    31171995
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
矮牵牛单重瓣性状形成的分子基础解析
  • 批准号:
    30972018
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
矮牵牛花器官发育的分子遗传分析及人工调控
  • 批准号:
    30671477
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
利用开花调节基因创建无果悬铃木和枫香的研究
  • 批准号:
    30371015
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
梅花品种重瓣性和多雌蕊现象的遗传基础分析
  • 批准号:
    30170666
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
转基因沉默延长香石竹切花品种的自然保鲜期
  • 批准号:
    39970532
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
矮牵牛、香石竹花色的基因工程调控
  • 批准号:
    39670622
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    包满珠
  • 依托单位:
国内基金
海外基金