课题基金 / 基金详情

印度南瓜强雌基因sg1的克隆与功能分析

批准号:
32072590
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
屈淑平
依托单位:
学科分类:
蔬菜与瓜果生长发育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
屈淑平

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
强雌性状是印度南瓜育种的重要目标性状,但其控制基因和基因功能尚不明确。本项目前期以强雌自交系2013-12和雌雄同株自交系9-6为亲本构建分离群体,遗传分析表明印度南瓜强雌性状为隐性单基因遗传,进而利用BSA-seq、KASP和CAPS技术将强雌控制基因sg1定位到2号染色体64kb区间内。本项目拟在前期研究基础上,扩大F2分离群体筛选重组单株,精细定位并克隆强雌基因sg1,通过组织解剖学观察雌花和雄花性别分化过程;采用原位杂交和亚细胞定位分析强雌基因sg1的表达模式;利用转基因技术确定该基因的生物学功能;明确强雌基因sg1与乙烯信号通路的相关性,同时借助酵母双杂交等技术鉴定sg1的互作蛋白,整合RNA-seq数据分析sg1基因在南瓜强雌性状形成过程的主要作用,并初步阐明其调控路径,为解析印度南瓜性别决定的分子机制奠定基础。
英文摘要
Subgynoecious is one of the important traits in Cucurbita maxima breeding, but the controlling genes and function is still not clear. In our previous research, segregation population derived from subgynoecious inbred strain 2013-12 and monoecious inbred strain 9-6 were constructed. Genetic analysis revealed that subgynoecious was controlled by a recessive single gene (sg1). We primary mapped and further more narrow down the sg1 gene into a 64 kb genomic region on chromosome 2 with the strategy of BSA-seq, Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) method and cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers. Based on these results, a large F2 population will be constructed to select recombinants for sg1 fine mapping and gene cloning. The sex differentiation processes of Cucurbita maxima female and male flowers will be observed using histological anatomy. Expression patterns of sg1 gene will be analyzed using in situ hybridization and subcellular localization method. With transgene technology, biological function of sg1 gene will be determined. Through clearing the relevance between sg1 gene and ethylene signaling pathway, screening the interacting proteins of sg1 with Yeast two hybrid system and consolidating RNA-seq data, the main function of sg1 in Cucurbita maxima subgynoecious formation will be analyzed. The results of this project will be helpful to preliminary dissertate regulation pathway of sg1, and illuminate the molecular mechanism of sex determination in Cucurbita maxima.
南瓜(Cucurbita maximum D.)是典型的雌雄异花同株植物,其产量与雌花率密切相关。强雌系是具有较高雌花率的性别类型,但南瓜强雌性状的调控机制仍然知之甚少。本研究通过基因精细定位克隆强雌性状候选基因,并阐明南瓜强雌基因的功能及其调控路径,取得的具体研究成果如下:(1)通过对两份亲本材料花芽发育过程细胞学鉴定,确定花芽分化关键时期;(2)利用BSA-seq技术结合F2群体将印度南瓜强雌基因sg1精细定位至2号染色体约31.2kb 区间内;通过对定位区间内候选基因的功能注释、序列分析和基因表达等信息,推测CmaCPK4为印度南瓜强雌的候选基因;(3)利用荧光定量PCR和RNA原位杂交技术检测CmaCPK4在南瓜不同组织器官和性别分化不同时期的表达模式,并鉴定其亚细胞定位特性;(4)通过在黄瓜中异源过表达CmaCPK4,明确该基因的生物学功能;(5)完成近等基因系构建,并进行转录组测序分析,分析差异基因的功能及代谢途径;(6)完成印度南瓜强雌基因CmaCPK4与性别控制基因的互作研究,发现CmaCPK4与CmaACS5和CmaACS7存在蛋白水平互作,同时CmaCPK4可以磷酸化CmaACS5和CmaACS7蛋白;(7)鉴定CmaCPK4磷酸化CmaACS5和CmaACS7的潜在磷酸化位点;(8)通过整合CmaCPK4的生物学功能、转录组测序和蛋白互作数据,解析了CmaCPK4调控南瓜性别决定的分子调控途径。
CpNAC43调控美洲南瓜种皮次生细胞壁生物合成的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    屈淑平
  • 依托单位:
美洲南瓜矮生基因的精细定位与功能分析
  • 批准号:
    31872124
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    屈淑平
  • 依托单位:
国内基金
海外基金