芸薹属栽培异源四倍体种形成初期的细胞学二倍体化及基因表达

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31371656
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    85.0万
  • 负责人：
    李再云
  • 依托单位：
    华中农业大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Interspecific hybridization and allopolyploidization lead to the origin of many important crops. Synthetic Brassica has become one of the most widely used models to study the genetic and epigenetic alterations caused by meiosis in allopolyploids. In this project, resynthesized Brassica allotetraploids (B. juncea, AABB; B. napus, AACC) were produced from the reciprocal pair crosses of three Brassica diploids (B. rapa, genomes AA; B. nigra, BB; B. oleracea, CC) with different relatedness, and were investigated for successive generations for their variations in phenotype, cytological stability, gene expressions,DNA methylation and small RNAs. Then the effects of the different cytoplasm backgrounds and genome combinations on cytological diploidization and gene expressions were revealed, which gives new insights into the genetic mechanisms for the formation and evolution of Brassica allopolyploids. Additionally, many new kinds of allopolyploids were characterized for rapeseed breeding.
远缘杂交及异源多倍化导致许多重要作物的起源与进化, 而芸薹属栽培种成了研究作物异源多倍化的模式系统之一,特别是利用亲缘关系不同的三个二倍体种产生的芸薹属异源四倍体可以揭示核和细胞质基因组对异源多倍体遗传行为的影响。本项目将研究由三个芸薹属栽培二倍体种(白菜型油菜,甘蓝,黑芥）成对杂交合成的具有不同细胞质的芸苔属异源四倍体(甘蓝型和芥菜型油菜)在连续多世代的表型变化、细胞学行为变化、亲本染色体组的行为及稳定性、基因表达特征、DNA甲基化及小RNAs变化等,重点揭示芸薹属异源四倍体种在形成与进化初期的细胞学二倍体化过程、基因表达及调控机制,解析芸薹属异源多倍体形成与进化的遗传机理;同时，还为油菜遗传育种创造大量的新材料，因此具有重要的理论意义与应用价值。

结项摘要

远缘杂交及异源多倍化导致许多重要作物的起源与进化, 而芸薹属栽培种成了研究作物异源多倍化的模式系统之一,特别是利用亲缘关系不同的三个二倍体种产生的芸薹属异源四倍体可以揭示核和细胞质基因组对异源多倍体遗传行为的影响。本项目进行了由三个芸薹属栽培二倍体种(白菜型油菜,甘蓝,黑芥）成对杂交合成的5个异源四倍体（AACC/CCAA; BBCC/CCBB; AABB）的叶和角果的转录组测序及差异基因表达分析，研究了经过异源多倍化的A基因组及自然进化的A基因组对甘蓝型油菜基因表达的影响，分析了A/C基因组的不同剂量对杂种及多倍体（AC、AAC、CCA、CCAA）基因表达及互作的影响。观察了从三种杂交途径合成的芸薹属异源六倍体和后代的染色体配对及分离行为，揭示出染色体组的不同稳定性（B>A>C），B染色体组最稳定，C染色体组最不稳定。建立了甘蓝-黑芥附加系而分解了黑芥基因组，发现不同B基因组染色体的传递率存在明显差异、决定特定的表型。该研究为芸薹属异源多倍体形成与进化的遗传机理提供了新知识、为油菜遗传育种创造大量的新材料。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Genome-Wide Gene Expressions Respond Differently to A-subgenome Origins in Brassica napus Synthetic Hybrids and Natural Allotetraploid.
甘蓝型油菜合成杂交种和天然异源四倍体中全基因组基因表达对 A 亚基因组起源的反应不同
  • DOI：
    10.3389/fpls.2016.01508
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Zhang D;Pan Q;Tan C;Zhu B;Ge X;Shao Y;Li Z
  • 通讯作者：
    Li Z
Genome-specific differential gene expressions in resynthesized Brassica allotetraploids from pair-wise crosses of three cultivated diploids revealed by RNA-seq.
RNA-seq揭示了三个栽培二倍体成对杂交重新合成的芸苔属异源四倍体中基因组特异性差异基因表达
  • DOI：
    10.3389/fpls.2015.00957
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Frontiers in plant science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Zhang D;Pan Q;Cui C;Tan C;Ge X;Shao Y;Li Z
  • 通讯作者：
    Li Z

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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。
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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]
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          F --> G[IFN-β表达水平测定]
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          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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