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羊草低温相关未知功能基因的克隆与功能分析
结题报告
批准号:
31170316
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
刘公社
学科分类:
C0208.植物资源保护与利用
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
李晓霞、高琼、刘祝江
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中文摘要
低温冻害是农业生产中一种严重的自然灾害,抗冷基因的挖掘研究也一直是研究者所关注的热点。羊草是我国重要的乡土草资源,具有广泛的逆境适应能力,尤其能够在极端寒冷的环境中生存,挖掘羊草的抗冷基因资源具有十分重要意义。本项目在羊草对照和低温胁迫处理454转录本测序数据基础上,通过生物信息学分析筛选出低温胁迫处理下显著上调的"未知功能基因"序列,并采用RACE的方法获得1-2个基因全长cDNA。利用半定量PCR和Real time-PCR检测基因的组织特异性及低温胁迫下的表达模式;预测基因编码的蛋白质结构,进行原核表达、酵母表达后低温胁迫试验及蛋白的亚细胞定位,初步明确基因的生化功能;构建羊草表达载体进行羊草转化,验证目的基因的生物学功能。通过挖掘羊草低温有关优良基因资源,并对其功能进行分析,获得具有明确功能的基因,为小麦等重要作物的抗冷改良提供基因元件。
英文摘要
羊草作为禾本科多年生牧草,不仅耐旱、耐盐碱,而且耐极端低温。本研究基于实验室454 高通量测序数据,采用RACE 方法克隆得到三个羊草功能未知新基因,分别命名为LcSIN1,LcSIN2,LcFIN1。对羊草未知新基因功能进行研究,研究结果表明羊草新基因LcSAIN1,LcSIN2主要定位于细胞核;表达模式分析表明该基因受多种逆境胁迫诱导表达;过表达羊草新基因LcSAIN1,LcSIN2可提高转基因植物对盐胁迫的抗性,而抗盐性的提高主要是通过提高转基因植物体内可溶性物质的含量和盐胁迫相关基因的表达水平。LcFIN1基因受低温显著诱导表达,定位于细胞核中并具有转录激活特性;过表达羊草LcFIN1基因可显著增强转基因拟南芥的抗冻性。凝胶阻滞及染色质免疫共沉淀实验结果显示,LcCBF1 能与LcFIN1 的启动子区序列在体外进行结合,推测LcFIN1 在冷胁迫响应中所起作用是通过影响CBF 途径中相关基因的表达来实现。通过本研究得到具有明确功能的羊草抗性新基因,对于作物遗传改良具有积极的意义,为培育具有优异耐盐、抗冻性的作物品种提供了理想的候选基因。
期刊论文列表
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LcSAIN1, a Novel Salt-Induced Gene from SheepGrass, Confers Salt Stress Tolerance in Transgenic Arabidopsis and Rice
LcSAIN1,一种来自羊草的新型盐诱导基因,赋予转基因拟南芥和水稻耐盐胁迫的能力
DOI:10.1093/pcp/pct069
发表时间:2013-07-01
期刊:PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
影响因子:4.9
作者:Li, Xiaoxia;Hou, Shenglin;Liu, Gongshe
通讯作者:Liu, Gongshe
A novel salt-induced gene from sheepgrass, LcSAIN2, enhances salt tolerance in transgenic Arabidopsis
来自羊草的新型盐诱导基因 LcSAIN2 可增强转基因拟南芥的耐盐性
DOI:10.1016/j.plaphy.2012.12.014
发表时间:2013-03-01
期刊:PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
影响因子:6.5
作者:Li, Xiaoxia;Gao, Qiong;Liu, Gongshe
通讯作者:Liu, Gongshe
Overexpression of a novel cold-responsive transcript factor LcFIN1 from sheepgrass enhances tolerance to low temperature stress in transgenic plants
羊草中新型冷响应转录因子 LcFIN1 的过度表达可增强转基因植物对低温胁迫的耐受性。
DOI:10.1111/pbi.12435
发表时间:2016-03-01
期刊:PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL
影响因子:13.8
作者:Gao, Qiong;Li, Xiaoxia;Cheng, Liqin
通讯作者:Cheng, Liqin
重要资源植物羊草LcDREB2选择性剪接机制的研究
  • 批准号:
    31470411
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    刘公社
  • 依托单位:
羊草抗盐相关转录因子基因资源的挖掘
  • 批准号:
    30970291
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    刘公社
  • 依托单位:
向日葵新种质资源GIG2-CMS不育机制的研究
  • 批准号:
    30871703
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    刘公社
  • 依托单位:
彩色向日葵观赏性状的TRAP分子标记研究
  • 批准号:
    30571305
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    刘公社
  • 依托单位:
向日葵自交结实性研究
  • 批准号:
    38800016
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    3.0万元
  • 批准年份:
    1988
  • 负责人:
    刘公社
  • 依托单位:
国内基金
海外基金