极端生态环境下青藏垫柳基因家族适应性进化机制研究
批准号:
32071486
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨海灵
依托单位:
学科分类:
生态学理论与方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨海灵
中文摘要
生活在极端生境下的生物是如何适应极端生境的?适应机制是什么?这些问题是现代进化生物学和分子生态学研究的核心内容之一。本项目选择“世界上最矮的树”青藏垫柳为研究对象,青藏垫柳仅分布在青藏高原及横断山脉海拔4000米以上的高原,茎杆不是直立状,而是沿着地表或潜入地下匍匐生长,整个植株高度不超过5厘米。本项目以青藏垫柳GST基因家族为例,以垂柳GST基因家族为对比,结合进化生物学、分子生物学、生物化学、转基因等方法和技术,研究青藏垫柳GST基因家族拷贝数变异、基因表达模式、编码蛋白功能,从而揭示基因家族变异与对极端生境适应之间的内在联系。
英文摘要
How does organism adapt to extreme environments? What is the mechanism of organism adapting to extreme environment? These questions are the core contents of modern evolutionary biology and molecular ecology. This project selects the world's shortest tree “Salix lindleyana”as the experimental materials. S. lindleyana is distributed on the Qinghai-Tibet Plateau with an altitude of more than 4000m. S. lindleyana creeps along the surface or submerged underground, and the height of the entire plant is often not more than 5 cm. This project will focus on the GST gene family of S. lindleyana, and GST gene family of Salix babylonica is used for comparison. Using comprehensive methods of evolutionary biology, molecular biology, biochemistry and transgenic technology, this project will investigate the copy number variation, gene expression pattern, and function of the encoded protein of S. lindleyana GST gene family. This study will reveal the relationship between gene family variation and the adaptation of organisms to extreme environments.
本项目按计划完成了所有研究计划,在基因家族分子进化、基因表达、蛋白质结构与功能三个层次上,开展了青藏垫柳GST基因家族的功能分化机制研究,研究了:(1)以近缘物种小垫柳基因组为依据克隆并坚定青藏垫柳GST基因家族成员;(2)青藏垫柳GST基因家族分子进化特征;(3)青藏垫柳GST基因家族的组织表达模式;(4)青藏垫柳GST基因家族结构与功能的关系。在以上研究的基础上,揭示了青藏垫柳GST基因家族的分子进化特征与蛋白质生化功能的分化模式和分子机制,发现关键氨基酸位点的变异主要贡献于蛋白质生化功能的分化,为理解适应极端生境的林木基因家族变异机制提供了新见解。
杨树赤霉素代谢途径的解析及相关基因家族的功能分化机制研究
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批准号:31570664
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项目类别:面上项目
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资助金额:72.0万元
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批准年份:2015
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负责人:杨海灵
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依托单位:
杨树SABATH和MES基因家族的功能分化及其在系统获得性抗性反应中的进化意义
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批准号:31270641
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:杨海灵
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依托单位:
杨树海藻糖-6-磷酸合成酶基因家族序列与功能分化的意义
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批准号:30800873
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2008
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负责人:杨海灵
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依托单位:
国内基金
海外基金