利用二化螟内源microRNA培育抗二化螟转基因水稻的机理及应用研究

基本信息
批准号:31772178
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:陈浩
学科分类:
依托单位:华中农业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵明超,周再会,孔自纯,赵扬扬
关键词:
RNA干扰水稻抗虫植物螟虫microRNA
结项摘要

Transgenic plant-mediated RNAi has become a promising strategy of developing insect resistant crops, in which dsRNAs or artificial microRNAs (amiRNAs) aiming on pest target genes are overexpressed. In this project, a novel RNAi method of developing striped stemborer (SSB) resistant rice is studied. miRNAs play an important regulatory role in the growth and development of insects. It is hypothesized that the corresponding miRNA amount in SSB would rise abnormally when SSB feeds on transgenic rice overexpressing SSB endogenous miRNAs. Then the regulatory functions of miRNAs would be interfered, causing developmental abnormalities or mortality in SSB. In the previous study, 20 SSB miRNA sequences were selected and assessed, and among them 5 miRNAs caused obvious RNAi effects of the feeding SSB larvae when overexpressed in transgenic rice, including growth inhibition, abnormal eclosion, or higher mortality. The further research would be conducted including identifying the target genes of 5 selected miRNAs and studying their biological functions, developing dual amiRNA rice and evaluating their SSB resistance, and conducting SSB resistant evaluation under field conditions.

基于转基因植物表达针对害虫靶标基因的双链RNA(dsRNAs)或人工microRNAs(amiRNAs)诱导取食害虫的RNAi效应,已经成为一种重要的抗虫转基因作物培育策略。我们拟对一种新的利用RNAi培育抗二化螟水稻的方法进行研究。miRNA在昆虫的生长发育过程中扮演重要的调控角色。我们假设在水稻中超表达二化螟的miRNA,则取食该水稻的二化螟吸收水稻组织中过表达的二化螟miRNA后,体内miRNA水平异常上升,扰乱其调控功能,从而出现发育异常或致死。在前期工作中,20个二化螟miRNA序列被挑选和评价,其中5个miRNA在水稻中过表达后导致取食二化螟幼虫出现生长抑制、羽化异常、死亡率上升等RNAi表型。我们拟进一步对5个选择的miRNA开展靶标基因研究及生物学功能分析,双价amiRNA水稻培育及抗性评估,以及相应的田间抗性试验。

项目摘要

RNA干扰(RANi)已成为一种具有广阔应用前景的抗虫植物培育策略。利用该策略,一般在植物中过表达的靶向昆虫目标基因的双链 RNA (dsRNA),然后基于小干扰 RNA (siRNA) 途径介导的靶基因沉默,导致取食害虫的发育异常或致死。然而,除鞘翅目外,其他大多数昆虫如鳞翅目、双翅目、膜翅目和半翅目等对dsRNA诱导的RNAi的敏感性难以预测。这成为了利用RNAi策略培育抗虫植物的主要障碍。少量的报道表明microRNA (miRNA)介导的RNAi在开发抗虫作物方面具有潜力。我们之前的研究表明,水稻主要害虫二化螟(SSB)对dsRNA诱导的RNAi具有耐受性,但对人工miRNA (amiRNA)介导的RNAi相对敏感。本研究利用amiRNA表达技术在水稻中过表达SSB内源性的miRNA获得5种表达不同二化螟内源miRNA的抗虫转基因水稻csu15, csu53, csu9, csu19, csu260。基于室内二化螟抗性评价,最终确定表达二化螟内源miRNA csu-novel-260(靶向二化螟蜕皮激素合成途径disembodied基因)的转基因水稻csu260抗虫表现最佳。通过一系列分子检测,我们挑选了两个代表性csu260品系csu260-16和csu260-18进行深入研究。小RNA测序表明,csu260-16和csu260-18中的amiRNA主要被加工理成两种20 bp和21 bp的序列。大田抗虫性测试表明,csu260-16和csu260-18的枯心率相对于非转基因亲本对照分别下降62.9%和50.4%;白穗率相对于非转基因亲本对照分别下降74.6%和54.0%。农艺性状考察显示,虽然csu260-16和csu260-18的某些农艺性状相对对照有所改变,但产量潜力无显著差异。上述结果表明本研究获得的csu260水稻具有良好商业化应用潜力。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021
2

RNA-Seq-based transcriptomic analysis of Saccharomyces cerevisiae during solid-state fermentation of crushed sweet sorghum stalks

RNA-Seq-based transcriptomic analysis of Saccharomyces cerevisiae during solid-state fermentation of crushed sweet sorghum stalks

DOI:10.1016/j.procbio.2018.02.024
发表时间:2018
3

基于自适应干扰估测器的协作机器人关节速度波动抑制方法

基于自适应干扰估测器的协作机器人关节速度波动抑制方法

DOI:10.13973/j.cnki.robot.210412
发表时间:2022
4

陆地棉无绒突变体miRNA的鉴定及其靶标基因分析

陆地棉无绒突变体miRNA的鉴定及其靶标基因分析

DOI:10.11963/1002-7807.wjjfsl.20190515
发表时间:2019
5

基于链特异性RNA-seq的禾谷镰刀菌全生活史转录组分析

基于链特异性RNA-seq的禾谷镰刀菌全生活史转录组分析

DOI:10.13802/j.cnki.zwbhxb.2021.2021902
发表时间:2021

陈浩的其他基金

批准号:48900001
批准年份:1989
资助金额:2.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61805257
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11601367
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1860109
批准年份:2018
资助金额:52.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31500405
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301575
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11574347
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:41101405
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71904180
批准年份:2019
资助金额:18.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31702233
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802322
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51508535
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102067
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61805194
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472132
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:31872691
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41371155
批准年份:2013
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31100841
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51501099
批准年份:2015
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51872107
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:91013009
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51572101
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61771170
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30970884
批准年份:2009
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:61101184
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871039
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:61272190
批准年份:2012
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:51901107
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401103
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20903070
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81300279
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501657
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61102159
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51608251
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61772183
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31000742
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771984
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:21778032
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21071077
批准年份:2010
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:61772190
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81871202
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:51305252
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61775088
批准年份:2017
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:40471085
批准年份:2004
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51403190
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404239
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11526147
批准年份:2015
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51704303
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671432
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:60703096
批准年份:2007
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11274144
批准年份:2012
资助金额:86.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

抗Bt水稻的二化螟品系筛选和机制研究

批准号:31460493
批准年份:2014
负责人:杨宙
学科分类:C1407
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
2

二化螟microRNA调控蜕皮激素合成的分子机制

批准号:31772238
批准年份:2017
负责人:李飞
学科分类:C1407
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

基于新型杀虫蛋白的转基因抗虫水稻的培育

批准号:30671410
批准年份:2006
负责人:沈志成
学科分类:C1406
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
4

转录因子OsbHLH010介导茉莉酸途径调控水稻抗二化螟的分子机制

批准号:31901896
批准年份:2019
负责人:刘清松
学科分类:C1403
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目