理想株型基因IPA1新等位位点的挖掘与人工创制研究
批准号:
32101791
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:
崔永涛
依托单位:
学科分类:
作物育种学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
崔永涛
中文摘要
水稻理想株型基因IPA1具有壮秆、大穗、增产作用,及参与氮高效、抗病协同调控功能。IPA1基因表达受microRNA以及启动子和上游的非编码基因区的严格调控。已报道的IPA1高表达等位型有三个,水稻育种中使用ipa1-2D较多,但在粳稻的背景下ipa1-2D的表型不明显,所以目前IPA1的基因应用遗传基础比较狭窄,还不能满足水稻育种的需求。因此,本项目在前期已完成了水稻粗秆种质资源的不同IPA1等位型及利用频率分析,并在发现新IPA1弱等位位点的基础上,开展以下研究:(1)基于CRISPR/Cas9基因编辑技术突变IPA1非编码区,突变创制一系列IPA1新等位基因和不同表型株系;(2)关联分析非编码区的转录调控IPA1的功能,明确非编码区元件调控IPA1的分子机制;(3)精细分析IPA1不同突变类型株系的农艺性状,获得新型可用的IPA1等位基因,为提高水稻产量提供新的基因资源与育种材料。
英文摘要
IPA1, the ideal plant architecture gene in rice, plays an important role in grain yield, nitrogen assimilation and disease resistance. IPA1 is strictly regulated by microRNA and upstream non-coding region. Three high expression alleles of IPA1 have been reported, among them the ipa1-2D is widely used in rice breeding, but the phenotype of ipa1-2D in the Japonica background shows no significant. The application of IPA1 to the rice breeding has a long way to go due to the narrow genetic basis of IPA1. To broaden the insight of the IPA1 genetics basis, we identified the different ipa1 alleles utilization frequency in the rice germplasm resources with strong culms, a new weak IPA1 allele was identified. Based on the exsiting research: (1) We plan to use CRISPR/Cas9 genome editing technology to mutate the non-coding region of IPA1 to generate new IPA1 alleles; (2) Association analysis of the function of IPA1 non-coding region and clarify the molecular mechanism of non-coding region elements; (3) Through analysis the agronomic traits of new IPA1 mutant lines and obtain new available IPA1 alleles, which would provide new gene resources and breeding materials for rice breeding.
水稻理想株型基因IPA1具有壮秆、大穗、增产作用,及参与氮高效、抗病协同调控功能。IPA1基因表达受microRNA以及启动子和上游的非编码基因区的严格调控。因此,深入挖掘和创制生产上可利用的新IPA1等位型对水稻育种至关重要。本项目通过对不同IPA1等位型非编码区分析,基于CRISPR/Cas9基因编辑技术突变IPA1非编码区,创制一系列非编码区突变的IPA1新等位基因和不同表型株系,阐明这些位点在IPA1表达的作用及调控机制。同时探究了IPA1在水稻高密度直播的调控基因的表达量变化以及通过EHD1基因的敲除快速实现北粳南移。同时,由于本课题的研究中需要考察每穗粒数,工作量较大。因而由本课题延伸出几项新的研究工作,本项目同时证明了YLD7和LTS2基因功能。在该项目的支持下,相关研究工作已经正式发表研究论文7篇,本项目负责人和研究生积极参与了国内外的学术交流。本项目培养(毕业)硕士研究生1人。
一个水稻叶尖枯基因 lts2 的图位克隆及其功能分析
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批准号:LQ22C130007
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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:崔永涛
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依托单位:
国内基金
海外基金