课题基金 / 基金详情

麻竹无外源DNA基因组编辑技术体系的建立及利用基因编辑技术创制抗竹花叶病毒麻竹新种质的研究

批准号:
32071847
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
朱强
依托单位:
学科分类:
园林学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱强

项目摘要

结项摘要

朱强的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
竹子是我国重要的森林资源之一,然而竹子相关的基础研究和种质创新工作远远滞后。其中最重要的瓶颈是缺乏有效地基因操作平台。如何研发相关的生物技术,并利用基因工程的方法进行竹类分子育种一直是人们关注的问题。申请人领导的课题组近期建立了麻竹的遗传转化体系及基于CRISPR/Cas9介导的的麻竹内源基因编辑系统。在此基础上,本项目拟进一步拓展基因编辑技术在麻竹分子育种中的应用,研发适用于麻竹的transgene-free基因编辑体系,实现在无外源DNA插入的情况下对麻竹内源基因的编辑,更好的服务于麻竹分子育种;同时研发适用于麻竹细胞的RNA编辑系统,并针对长期以来严重威胁竹种植业的竹子花叶病毒问题,通过CRISPR/Cas13a介导的基因编辑技术创制抗病毒的麻竹新种质。本项目围绕困扰竹子基础研究和分子育种的重大技术瓶颈问题,研究成果将对竹子分子生物学的发展及种质创新产生重要的推动作用。
英文摘要
Bamboo is one of the most important forest resources due to its great economical, ecological and social benefits. However, compared with other important woody plants or crops, bamboo related basic research and molecular breeding was largely lagged behind. One key bottleneck that restricts bamboo research is due to the lack of genetic manipulation tools. For long time, people paid special attentions on the development of related biotechnology tool and the improvement of bamboo agronomic traits through genetic engineering deserves. Recently, my research group successfully established Ma bamboo transgenic and CRISPR/Cas9 based genome editing platforms. Based on those studies, here we plan to extend the application of genome editing technology on Ma bamboo breeding, firstly we try to establish a transgenic-free system to mutate Ma bamboo gene without foreign DNA insertion; secondly, we plan to develop a CRISPR/Cas13a based RNA editing technology to manipulate RNA in Ma bamboo, and generate Ma bamboo with the anti-BaMV (Bamboo Mosaic Virus) properties using this technology. The proposal mainly focuses on the key technologies that limit bamboo molecular research and breeding. Our study will provide powerful tools for bamboo genetic manipulation, and contribute to the bamboo molecular biology and genetic engineering.
竹子是我国重要的森林资源之一,但与其他农林作物相比,竹子的基础研究和种质创新工作相对滞后,主要瓶颈在于缺乏高效的基因操作体系。本项目在国家资助下,聚焦麻竹,尝试建立无转基因(transgenic-free)的基因编辑体系,并基于CRISPR/Cas13技术培育具有抗病毒潜力的麻竹新种质,以期突破竹子分子育种的技术瓶颈,为竹类资源的高效利用提供新途径。项目执行期间,我们取得了多项重要进展:首先,成功构建了高效的Cas9诱导、表达和纯化体系,并开发了基于CRISPR/Cas9-RNP的荧光报告系统。改造后的系统不仅保留了原有功能,还具备荧光可视化能力,实现了在拟南芥、麻竹和毛竹原生质体中的基因编辑。其次,基于GUS蛋白的递送体系,建立了适用于麻竹的基因枪转化体系。通过基因枪将RNP递送至麻竹细胞,经Hi-TOM高通量测序验证,成功获得无转基因的基因编辑事件,这为麻竹无转基因基因编辑的应用奠定了基础。此外,在抗病毒种质创新方面,针对竹黄花叶病毒(BaMV)的不同功能域,设计了4条sgRNA,并构建表达Cas13和sgRNA的转基因麻竹材料,为开发抗病毒麻竹新种质提供了技术支持。这些材料的抗病毒能力目前正在进一步研究中。在提升无转基因基因编辑效率的研究中,我们聚焦麻竹再生机制,挖掘关键调控因子,明确了miRNA在麻竹再生中的重要作用,发现miRNA156是影响麻竹再生能力的关键小RNA。基于此,我们提出了将RNP与miRNA156等再生因子共表达的策略,以进一步提高基因编辑效率。部分研究成果已在《Horticulture Research》等国际期刊发表,并培养研究生4名,实现了预期目标。未来,我们将进一步优化现有体系,开展抗病毒麻竹新材料的田间试验,为竹类资源的种质创新及可持续利用提供科学依据和技术支持。项目的完成不仅推动了竹类基因编辑技术的发展,也为竹子分子育种的研究提供了新思路和技术储备。
DNA甲基化介导生长素响应因子ARF6调控麻竹再生的分子机制研究
  • 批准号:
    32471982
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50.00万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    朱强
  • 依托单位:
CRISPR-Cas介导的基因编辑体系在麻竹中的应用拓展与木质素降低新种质的创制
  • 批准号:
    2022J02023
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    朱强
  • 依托单位:
麻竹AP2/ERF类转录因子BCR1调控低温胁迫响应的分子机理研究
  • 批准号:
    31870660
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    朱强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金