转录因子EjAP2基因可变剪接调控三倍体枇杷早花的分子机制研究
批准号:
32102321
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:
景丹龙
依托单位:
学科分类:
果树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:
景丹龙
中文摘要
三倍体枇杷Q11和Q27均是二倍体‘常白1号’实生后代中选育出的优良株系;与亲本和Q27相比,Q11具有早花、果早熟等优良性状。本项目前期通过转录组和表达分析,确定了花分生组织特征决定基因EjAP2存在2个剪接异构体EjAP2_1和EjAP2_2,二者在Q11和Q27(以及大量早晚花三倍体枇杷)花芽分化期均表达差异显著,其中EjAP2_2的AP2结构域发生氨基酸缺失,导致不能与靶标蛋白互作。然而,EjAP2通过可变剪接调控Q11早花的机制尚不清楚。因此,本项目拟:比较两个剪接体的表达时空差异,阐明二者表达模式差异与Q11早花的关系;分析结构域功能和转基因拟南芥开花时间差异,明确AP2结构域变异对EjAP2调控早花功能的影响;比较Q11、Q27和‘常白1号’的EjAP2启动子调控剪接异构体的转录差异,阐明启动子调控差异与早花的关系。最终揭示EjAP2基因可变剪接调控三倍体枇杷早花的分子机制。
英文摘要
Excellent triploid loquats lines of Q11 and Q27 were obtained from seedling progenies of ‘Changbai No.1’. Compared with ‘Changbai No.1’ and Q27, line Q11 showed early-flowering and early maturity of fruits, and is an ideal material for studying flowering time of triploid loquats. Two splice variants EjAP2_1 and EjAP2_2 of the early-flowering related EjAP2 were selected by transcriptome analysis, and their expression levels were significant differences. Meanwhile, EjAP2_2 protein having amino acid deletion of the AP2 domain caused no interaction with target protein. However, their regulatory mechanisms underlying early-flowering of Q11 remain unclear. In this project, the relationship between the expression patterns and early-flowering of Q11 will be clarified by comparing expression levels of two splice variants at different stages. Comparative analyses of protein-protein interaction and transgenic Arabidopsis mutants will be used to investigate the effect of alternative splicing of EjAP2 on the regulation of early-flowering function. Promoter elements of EjAP2 between Q11, Q27 and ‘Changbai No.1’ will be analysed to investigate the effect of transcriptional regulation differences for two splice variants. The results will provide valuable information to understand the regulatory mechanisms of alternative splicing of EjAP2 on early-flowering in triploid loquats.
本项目在前期发现早花三倍体枇杷EjAP2基因可变剪接基础上,进一步研究发现EjAP2基因还存在一个同源基因,也存在可变剪接。因此,将EjAP2基因的这2个同源基因分别命名为EjAP2-1和EjAP2-2,将它们的可变剪接体分别命名为EjAP2-1、EjAP2-1a和EjAP2-2、EjAP2-2a。蛋白质的氨基酸序列比对分析发现,EjAP2-1包含完整的AP2结构域,EjAP2-1a,EjAP2-2和EjAP2-2a蛋白质在第二个AP2结构域中有部分氨基酸缺失。通过系统进化树分析表明,该基因属于AP2亚家族中的AP2组,在AP2结构域区域相对保守。实时荧光定量PCR分析发现:这4个转录本在二倍体和三倍体枇杷早晚花品种的花芽分化期的表达模式存在显著差异。通过亚细胞定位分析,发现4个转录本均在细胞核中表达,具有典型的转录因子的亚细胞定位特性。通过酵母双杂交检测了EjAP2基因4个转录本与靶蛋白的互作关系,结果表明EjAP2-1与这些蛋白的互作程度最强,EjAP2-2a与这些蛋白的互作程度最弱。EjAP2基因可变剪接的功能分析发现,EjAP2-1促进拟南芥开花时间的程度最强,EjAP2-2a促进开花时间的程度最弱。同时,EjAP2转基因拟南芥出现雄蕊转变成花瓣的表型。与早花三倍体枇杷EjAP2启动子相比,晚花三倍体枇杷和二倍体枇杷的EjAP2启动子出现了SNP、序列缺失,并导致转录活性出现差异。本项目的顺利实施为解析EjAP2基因可变剪接调控三倍体枇杷早花的分子机制提供了依据,为培育不同花期和熟期的三倍体枇杷新品种提供了理论依据和基因资源。
转录因子Ej NAC18基因参与调控三倍体无核枇杷果实早熟的分子机制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:景丹龙
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依托单位:
EjFL基因可变剪接参与调控三倍体枇杷早花的分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:景丹龙
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依托单位:
国内基金
海外基金