课题基金 / 基金详情

甘蓝型油菜种子发育过程中含油量动态QTL检测及阶段性油脂积累关键候选基因鉴定

批准号:
32072098
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
栗茂腾
依托单位:
学科分类:
作物基因组及遗传学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
栗茂腾

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
油菜种子发育不同阶段油脂合成速率不同,说明油脂代谢相关基因在不同发育阶段存在不同的表达和调控模式。目前,关于油菜含油量QTL定位均是在成熟种子中进行的。开展不同发育阶段种子动态含油量QTL分析、鉴定阶段特异和稳定的QTL是针对含油量研究的一种新思路,对阐明种子发育过程中油脂合成的基因表达调控机制具有重要意义。本项目拟通过甘蓝型油菜分离群体种子发育过程中各阶段含油量和脂肪酸组分连续动态监测,进行种子不同发育阶段含油量和脂肪酸组分的动态QTL分析,结合种子发育过程中多阶段BSR-Seq进行含油量关联位点鉴定和基因表达差异分析,鉴定导致高油和低油材料在不同阶段油脂积累速率差异的关键基因或转录因子,并通过对目标候选基因超表达和CRISPR/Cas9基因编辑技术进行功能分析,为解析油菜种子发育过程中油脂积累模式和进一步提高油菜种子含油量奠定基础。
英文摘要
The synthetic rate of lipid was different in different developmental stages, this mean that the genes that related to lipid metabolism were possibly with different expression and regulation pattern in different developmental stages. At present, the researches on QTL mapping for oil content were all in mature seeds in rapeseed. So, measure the oil content in different developmental stages of mapping population, perform the dynamic oil QTL analysis and identify the stage-specific and stage-stable QTL were a new research ideas for oil content. It was significant for make clear the mechanism of gene expression and regulation for lipid synthesis, which was also provided the new ideas for cultivation of new materials with high oil content. This project was to measure the dynamic oil content and fatty acid compositions in different developmental stages of segregation population and performed the dynamic QTL mapping, combining the results of muti-stages of BSR-Seq analysis, to identify the oil related key genes or transcript factors that caused the different lipid accumulation in high and low oil content materials. At last, over-expression and knock out the candidate genes to perform the function analysis. This research would lay a foundation for illustration of lipid accumulation pattern and to improve the oil content in rapeseed in the future.
油菜是我国最重要的油料作物之一,在我国油料对国际市场依存度高的情况下,开展油菜含油量形成的分子机理研究具有重要意义。目前,针对油菜含油量虽然开展了系列QTL定位研究,也获得了系列主效QTL位点,但绝大多数均是基于成熟种子含油量分析所得到。由于油菜种子中油脂积累是持续进行、且不同发育阶段积累速度也存在较大差异。故传统基于成熟种子开展的QTL定位可能会中和或减弱在某一发育阶段导致含油量变异的阶段特异QTL位点的作用,影响了一些在可能发育不同阶段其作用的主效QTL位点的检出,进而影响含油量关键基因的克隆。本项目首先对双单倍体群体种子发育的5个时期的含油量和脂肪酸组分进行了分析,并进行了QTL定位,获得了43个阶段稳定存在的QTL位点和355个阶段特异性的QTL位点,其中19个QTL可解释表型变异大于20%。进一步分析显示,其中的9个属于阶段特异性QTL。该结果表明,部分主效QTL位点只在种子发育特定时期起作用,这是对成熟种子进行分析所无法获得的高价值位点。对高油和低油池材料在种子发育不同阶段进行了BSR-Seq分析,其显著性位点构成了多个热点区,分别分布在A05、A06、A08、A09和C03染色体上。联合分析QTL定位结果、BSA和动态转录组分析结果,共鉴定出69个质体脂肪酸合成相关的DEG,其中12个位于动态含油量QTL区间内。最后,针对BnaC06g28770D和BnaA09g48250D进行了功能验证,这两个基因超表达和敲除均能够显著提高和降低种子含油量。该研究对解析油菜油脂形成的基因表达模式、挖掘不同发育阶段与含油量相关的候选基因具有重要意义,也会为创造高含油量的种质资源及培育高含油量的油菜品种奠定基础。
甘蓝型油菜含油量uqA9-12位点70kb区间的精细定位和候选基因功能分析
  • 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:
    栗茂腾
  • 依托单位:
甘蓝型油菜种子不同组织含油量无损三维检测及其形成的分子机理研究
  • 批准号:
    31871656
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
甘蓝型油菜LPATs基因克隆及其调控含油量及品质的分子机理
  • 批准号:
    31671721
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
化学杂交剂SX-1诱导甘蓝型油菜雄性不育发生的网络解析
  • 批准号:
    31471532
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    92.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    栗茂腾
  • 依托单位:
国内基金
海外基金