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木通属花序超亲遗传分子基础及其进化意义
结题报告
批准号:
31760047
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
廖亮
依托单位:
学科分类:
C0201.植物分类学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
李同建、徐玲玲、韩兴杰、邓辉胜、马晓琳、苏慧慧
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中文摘要
杂交是植物进化的主要动力,而超亲遗传是杂交的特殊现象,其直接产生优于亲本的性状,为杂种生态位分化提供捷径,与杂种物种形成密切相关,逐渐成为进化领域新热点。花相关性状超亲遗传在物种形成过程中起重要作用,而其分子基础及对适应性进化影响仍然不清。本项目拟利用高通量测序技术通过杂种与亲本比较,分析花相关基因的编码差异和基因表达差异,阐明花序超亲遗传分子基础。利用获得的直系同源基因和差异表达基因,通过杂种与木通-三叶木通杂交带群体和长序木通自然居群对比,分析杂交带持续基因流和自然选择压力对花相关基因多样性和表达水平变化的影响,了解自然选择下亲本基因的印记和表达模式,阐明花序超亲遗传对长序木通适应性进化的影响。木通属作为基部真双子叶植物,其花进化模式与物种分化的研究可以揭示被子植物基部类群和真双子叶植物之间的关系,更暗示着各异的进化途径,将有助于加深被子植物进化的整体理解,并对杂交育种有指导意义。
英文摘要
Hybridization is a main stimulus of evolution. Transgressive inheritance, a special phenomenon of hybridization, yield morphological characters superior to the parents, and provide a shortcut for niche differentiation of hybrids. Therefore, transgressive inheritance gradually become a new hotspot of evolution. The transgressive inheritance of flowers character played an important role in hybridization. However, the molecular basis of transgressive inheritance and the influence to adaptive evolution is unclear. This program is aimed to use high-throughput sequencing technology to analysis code differences and expression difference of genes related to flowers through comparison between F1 and its parents, and clarify the molecular basis of transgressive inheritance of inflorescence length. We planned to analysis the influence of continuous gene flow in hybrid zones and natural selection pressure to diversity and expression level of genes related to flower, using obtained orthologues and differential expression genes, through comparison among F1 and its parents, Akebia trifoliate-A. quinata hybrid zone and A. longeracemosa natural populations, to comprehend genomic imprinting and expression pattern of parents’ genes under nature selection, to illuminate the influence of inflorescence length transgressive inheritance to adaptive evolution of A. longeracemosa. Akebia as basal eudicot plants, studies on flower evolution model and speciation of Akebia can uncover the relationship of basal eudicot plant and eudicot plant, suggest the different evolutionary path of basal eudicot plant and eudicot plant, contribute to a better entirety understanding of angiosperms evolution, are quite conducive to cross breeding.
杂交是植物进化的主要动力,而超亲遗传是杂交的特殊现象,其直接产生优于亲本的性状,为杂种生态位分化提供捷径,与杂种物种形成密切相关,逐渐成为进化领域新热点。花相关性状超亲遗传在物种形成过程中起重要作用,而其分子基础及对适应性进化影响仍然不清。本项目拟利用高通量测序技术通过杂种与亲本比较,分析花相关基因的编码差异和基因表达差异,阐明花序超亲遗传分子基础。利用获得的直系同源基因和差异表达基因,通过杂种与木通-三叶木通杂交带群体和长序木通自然居群对比,分析杂交带持续基因流和自然选择压力对花相关基因多样性和表达水平变化的影响,了解自然选择下亲本基因的印记和表达模式,阐明花序超亲遗传对长序木通适应性进化的影响。项目组根据研究计划,通过二代和三代结合,HIC辅助组装,获得了三叶木通全基因序列,获得并注释了花发育相关基因序列;对8种木通科植物和其他31种毛茛目植物的叶绿体基因组的比较分析,揭示了木通科植物叶绿体基因组的结构特征。进行了木通与三叶木通的杂交实验,并对获得的杂交个体进行分析,初步了解杂交对花序长度的影响;利用转录组分析研究了不同木通花色相关基因表达情况。对6个类群的木通属植物进行了重测序分析,初步了解了花发育基因分化情况及受选择情况,富集了花发育相关基因。项目组获得的三叶木通的完整基因组、叶绿体组组装、杂交实验和重测序分析为后期木通属系统进化,及基因功能研究打下了坚实的基础。
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
The complete chloroplast genome of Akebia longeracemosa (Lardizabalaceae).
长木通 (Lardizabalaceae) 的完整叶绿体基因组
DOI:10.1080/23802359.2021.1884018
发表时间:2021-03-11
期刊:Mitochondrial DNA. Part B, Resources
影响因子:--
作者:Xiao X;Deng H;Xu L;Wen F;Han X;Liao L;Li T
通讯作者:Li T
DOI:--
发表时间:2018
期刊:广西植物
影响因子:--
作者:李同建;董婧;廖亮;金洪光;韩兴杰;文锋;徐玲玲
通讯作者:徐玲玲
DOI:10.1186/s12864-021-07484-7
发表时间:2021-03-06
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:Wen F;Wu X;Li T;Jia M;Liu X;Liao L
通讯作者:Liao L
The complete chloroplast genome of Holboellia angustifolia (Ranales: Lardizabalaceae), a traditional herbal species.
传统草本植物 Holboellia angustifolia(毛兰目:Lardizabalaceae)的完整叶绿体基因组
DOI:10.1080/23802359.2019.1674214
发表时间:2019-10-04
期刊:Mitochondrial DNA. Part B, Resources
影响因子:--
作者:Wu X;Li T;Wen F
通讯作者:Wen F
Identification and in Silico Characterization of GT Factors Involved in Phytohormone and Abiotic Stresses Responses in Brachypodium distachyon.
二穗短柄草植物激素和非生物胁迫反应中涉及的 GT 因子的鉴定和计算机表征
DOI:10.3390/ijms20174115
发表时间:2019
期刊:International Journal of Molecular Sciences
影响因子:5.6
作者:Wen Feng;Xu Liangwei;Xie Yuebin;Liao Liang;Li Tongjian;Jia Mingliang;Liu Xinsheng;Wu Xiaozhu
通讯作者:Wu Xiaozhu
禺毛茛复合体多物种杂交群与同域共存遗传机制的研究
  • 批准号:
    31260044
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    48.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    廖亮
  • 依托单位:
禺毛茛复合体四倍体同倍体杂种(Tetraploid Homoploid Hybrid)物种形成与辐射进化
  • 批准号:
    30860027
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    廖亮
  • 依托单位:
基因组多倍化对禺毛茛复合体物种形成及分化的影响
  • 批准号:
    30160008
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    廖亮
  • 依托单位:
禺毛莨柱架式多倍体复合体物种生物学研究
  • 批准号:
    39260007
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    4.0万元
  • 批准年份:
    1992
  • 负责人:
    廖亮
  • 依托单位:
国内基金
海外基金