无芒隐子草闭花授粉机制研究

基本信息
批准号:31572453
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:张吉宇
学科分类:
依托单位:兰州大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王彦荣,刘亚洁,骆凯,段珍,狄红艳,张代玉,吴凡,孟宣辰
关键词:
功能基因分子机制无芒隐子草闭花授粉转录组测序
结项摘要

In China, the 90% of total grasslands are degraded under a very degree. The native grasses, such as Cleistogenes songorica, which adapt the local environment very well, are important foundation for reclamation of degraded grasslands and improvement of environment. Our previous research results showed that the cleistogamous (CL) and chasmogamous (CH) are existed contemporarily in C. songorica. The seed yield in CL are contribute of 82% of total seed yield in C. songorica. Up to now, the mechanism of CL is still unclear. Further research will concentrate on morphology and cytology of the spikelet and floral organs in both CL and CH. For the first time, transcription Unigenes will be released in C. songorica based on intergrating genomic DNA sequencing, RNA transcriptome and Small RNA sequecing of floret. Meanwhile, more than 10 novel cDNA genes and Small RNAs related with CL should be functionly identified and reveal the correlationship between CL and drought stress among these Unigenes. The results will illuminate the reproductive allocation between CL and CH in C. songorica, also the cytology and molecular mechanism of CL. These work will provide the technical support for the seed production and extension of C. songorica cultivar, will also increase the understanding of CL in angiosperm.

我国90% 的草地已不同程度退化,充分利用能适应当地环境的的乡土草资源(如旱生性无芒隐子草),是改良退化草地、改善生态环境的有效之途。我们的前期研究发现,无芒隐子草同时存在闭花授粉(CL)和开花授粉(CH),CL小穗的种子产量约占总产量的82%,但造成这种差异的机制尚未阐明。本项目拟进一步研究CL和CH小穗、花器官的形态学、细胞学基础;首次以CL家族植物无芒隐子草整合基因组DNA测序、RNA转录组和Small RNA测序研究其CL的分子动态,验证10个以上CL相关cDNA和Small RNA的生物学功能以及CL与抗旱基因的关联性;从而揭示无芒隐子草CL和CH繁殖分配,CL的细胞和分子机理。为无芒隐子草新品种的种子生产和推广利用提供技术支撑,也为被子植物CL机制奠定理论基础。

项目摘要

研究发现无芒隐子草具有闭花授粉(CL)和开花授粉(CH)小花及由此产生的种子差异是其适应荒漠逆境的重要策略。无芒隐子草茎杆不同部位产生的种子产量和质量存在显著差异(P< 0.05);不同部位小花在花器构造、形态和不同发育阶段均存在差异;显微观察表明,CL和CH浆片、花粉粒外观及表面纹饰均存在差异。通过Illumina、PacBio和Hi-C测序及组装得到异源四倍体无芒隐子草高质量的染色体水平基因组,大小为543Mb,共54383个蛋白编码基因。整合全基因组DNA、mRNA和miRNA对CL和CH花器官进行分析,共鉴定出5类miRNA及71个可能调控花发育的基因,并在全基因组水平鉴定出63个ABCDE模型基因和87个bZIP转录因子,其中两个FD基因(属于bZIP家族)可能同时调控无芒隐子草的抗旱和闭花特性。miR172的靶基因AP2可抑制开花整合调控基因AP1的表达,从而调控植株的开花;而AP2主要通过抑制FT-FD途径影响AP1的表达。无芒隐子草miR172和其靶基因AP2分别超表达水稻后,引起了转基因植株花器官发育变异。研究结果丰富了被子植物闭花授粉的形态和分子基础,为无芒隐子草新品种的种子生产和推广利用提供技术支撑。

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

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
4

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
5

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021

张吉宇的其他基金

相似国自然基金

1

荒漠旱生无芒隐子草抗旱功能基因的鉴定及共转化植物抗旱性的研究

批准号:31101759
批准年份:2011
负责人:张吉宇
学科分类:C1601
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

一个甘蓝型油菜闭花授粉位点 BnC03CL研究

批准号:31771832
批准年份:2017
负责人:管荣展
学科分类:C1307
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
3

棉花闭冠授粉特性的遗传和遗传效应

批准号:39270455
批准年份:1992
负责人:张金发
学科分类:C1307
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
4

隐子草属(禾本科)的系统学研究

批准号:31470298
批准年份:2014
负责人:樊守金
学科分类:C0201
资助金额:86.00
项目类别:面上项目