课题基金 / 基金详情

白菜BrFT2的驯化选择及其调控开花时间的分子机制

批准号:
32102371
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
岳晓珍
依托单位:
学科分类:
蔬菜、瓜果种质资源与遗传育种学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
岳晓珍

项目摘要

结项摘要

相似基金

相关文献

中文摘要
开花时间直接影响白菜类作物的产品器官形成和栽培方式,也是环境适应性驯化和育种选择的主要目标性状。挖掘驯化选择过程的关键开花基因,解析抽薹开花的分子机制,是解决白菜类作物先期抽薹等问题的根本途径。本实验室基于白菜核心种质的规模化重测序,鉴定到在不同变种或生态型形成中受到强烈选择的开花时间基因BrFT2;表达谱和序列分析显示,BrFT2基因启动子大片段插入是驯化选择的关键位点,并在开花时间调控中发挥重要作用。本项目拟通过转基因等方法确认BrFT2在调控白菜开花时间中的功能;通过酵母单杂交和染色质免疫共沉淀等鉴定BrFT2上游的转录因子;利用DNA甲基化检测和空间结构互作解析BrFT2启动子在白菜驯化过程中形成的特异转录调控机制。该项研究结果将进一步丰富人们对白菜开花调控的认识,为耐抽薹白菜分子设计育种提供理论依据。
英文摘要
The flowering time directly affects the product organ formation and cultivation mode of Chinese cabbage, and is also the main target character of environmental adaptive domestication and breeding selection. Finding the key flowering gene and analyzing its regulation mechanism is the fundamental way to solve the problems of premature bolting in Chinese cabbage. On the basis of large-scale genome resequencing and selective acclimation analysis of natural population, we found that the flowering regulation genes BrFT2 were strongly selected during the acclimation process of pak choi. Gene expression profile and sequences analysis in different varieties or ecotypes of Chinese cabbage showed that large segment insertion of BrFT2 gene promoter plays an important role in the regulation of flowering time. This project aims to confirm the function of BrFT2 regulating the flowering of Chinese cabbage by transgenic methods; screen the upstream transcription factors by yeast one-hybrid technique and Co-Immunoprecipitation; analyze the transcriptional regulation mechanism of BrFT2 promoter by using DNA methylation detection and chromatin conformation capture. The results of this study will further enrich people's understanding of the regulation of Chinese cabbage flowering, and provide theoretical basis for molecular design and breeding of Chinese cabbage.
抽薹开花时间是影响白菜类作物环境适应性、产品器官形成、产品产量和质量的重要性状,在驯化和选择中受到了强烈的选择,使白菜的不同变种或亚种在抽薹开花时间上表现出明显的分化。在生产中,也常常由于品种冬性弱、气候异常造成先期抽薹,或因为冬性太强而无法正常生产,对农业生产造成严重损失。挖掘驯化选择过程的关键开花基因,有助于深入了解白菜抽薹开花的分子机制,是解决白菜类作物抽薹时间问题的根本途径,对白菜类作物的品种改良和生产都具有重要意义。本项目基于415份白菜自然群体重测序、选择驯化及XP-CLR分析,鉴定到不结球白菜A07染色体上与开花时间调控密切相关的BrFT类基因BrFT2,通过单体型、群体结构驯化分析、单克隆测序发现,BrFT2是不结球白菜抽薹时间驯化中受到强烈选择的关键基因,启动子序列变异可能是影响其功能的关键。本项目首先通过检测开花过程BrFTs在不结球白菜中的表达量发现,在开花时间递减的青梗菜、黑叶/奶白菜和菜心中,在开花时间相对较早的菜心白菜中,BrFT2的表达量显著高于其它BrFTs;其次,利用白菜转基因,获得了两种不同编辑形式的Crispr-BrFT2转基因菜心突变体,通过开花时间表型比较、表达模式分析确认了BrFT2在调控白菜开花时间中的功能;再次,通过BrFT2基因启动子关键变异位点比较分析、关键位点的甲基化检测、表达模式分析等方法,发现菜心BrFT2启动子驯化形成的甲基化大片段,是调控BrFT2基因表达,进而影响开花时间的关键因素;最后,通过VIGS实验、酵母单杂交、烟草瞬时表达、ChIP-qPCR等方法鉴定并验证了BrFT2启动子特异结合的关键上游因子BrSDJ2及结合位点,揭示了BrFT2调控不结球白菜开花时间的分子机制。该项研究结果进一步丰富了人们对白菜开花调控的认识,为耐抽薹白菜分子设计育种提供理论依据。
国内基金
海外基金