调控大豆种子蛋白/油脂含量关键基因的克隆及功能分析

基本信息
批准号:31801390
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李晓明
学科分类:
依托单位:中国科学院华南植物园
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李宇歌,刘海伦,钱乾,张文斌,陈中惠
关键词:
蛋白质含量功能分析大豆油份含量基因克隆
结项摘要

Soybean (Glycine max) seed protein content and oil content, generally negatively correlated, dominants the quality and economic value of soybean. Although pathways for plant protein synthesis and lipid production have already been described, the relative allocation of assimilate to these pathways are unclear. So far, few key genes controlling the content ratio of protein to oil have been reported in soybean. Using genetically recombined inbred lines, we constructed a population of remaining heterozygous lines. With QTL analysis on soybean protein and oil content, we obtained a key regulatory locus PO1 (Protein and Oil 1), which is also a hot spot for protein and oil content studies. We further narrowed the PO1 locus to a 283kb regime. Candidate gene responsible for seed protein and oil content encoding PO1 locus may play an important role in the distribution of protein and oil. Based on our previous work, in this project, we try to clone the candidate gene encoding PO1 locus and reveal the underlying mechanism for its regulation on these seed storage reserve. This research aims to advance our understanding in the regulation network for relative biosynthesis of seed protein and oil in soybean, and provide favorable genetic resources for soybean molecular breeding.

大豆(Glycine max)种子蛋白和油脂含量的是决定大豆品质和经济价值的关键因素,二者成负相关。虽然植物合成蛋白和油脂的途径已有一定阐述;然而,关于途径的整合及蛋白油脂含量比例的分配机制并不清楚,大豆中控制蛋白油脂含量的关键基因还鲜有报道。我们前期工作利用大豆遗传重组自交系构建了剩余杂合系群体,对大豆蛋白含量进行QTL分析,获得一个重要调控位点PO1(Protein and Oil 1),该位点同时也是蛋白油脂含量研究的热门位点,通过进一步的精细定位我们将PO1位点缩小到283kb区间内,该区间内存在编码PO1位点的候选基因,在大豆种子蛋白和油脂含量分配中扮演重要角色。在此基础上,本项目将克隆编码PO1位点的候选基因,并对其调控大豆种子蛋白和油脂含量功能进行分析。本项目的研究将促进对大豆种子蛋白和油脂调控机理的深入认知,同时为大豆分子育种提供有利基因资源。

项目摘要

蛋白与油脂含量是决定大豆品质的关键性状,二者由不同因子通过多种途径协同调控,而这些关键调控因子及其如何调控种子蛋白和油脂含量的具体机制仍不明确,这些重要科学问题严重限制了分子育种的开展和我国大豆品质的全面提高。我们前期工作利用重测序群体和杂交遗传群体,在第20号染色体同时检测到调控蛋白油脂含量的重要位点,在此基础上,本项目主要研究内容为:(1)RHL群体精细定位和后代表型检测,将候选基因PO1(Protein and Oil 1)缩小到146 kb区间内;(2)转基因互补和近等基因系验证PO1基因功能;(3)PO1基因时空表达模式分析;(4)重测序群体PO1自然变异分析与分子标记开发利用。研究结果表明,与野生型大豆亲本相比,栽培大豆TK780基因组中PO1编码区InDel插入导致蛋白含量降低,油脂含量升高;转基因回补和近等基因系分析表明PO1正调控油脂含量,负调控蛋白含量;PO1在种皮和胚乳中特异表达,蛋白定位在细胞核中;该自然变异在栽培大豆中普遍存在,可能是大豆油分含量重要驯化位点;利用突变位点设计分子标记,我们对主栽品种进行了分子遗传改良,BC3F2代材料显著提高了栽培大豆黑河43种子蛋白含量。以上研究克隆并分子验证了大豆蛋白油脂含量重要调控基因PO1,为大豆高蛋白分子育种提供有利基因资源。同时,PO1的基因功能分析将促进对大豆种子蛋白和油脂调控机理的深入认知。

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

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
3

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021
4

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

DOI:10.11766/trxb202008100444
发表时间:2022
5

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020

李晓明的其他基金

批准号:61874054
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:31270403
批准年份:2012
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:31070926
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:69473014
批准年份:1994
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:41471309
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:31771042
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:50605056
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31570356
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:91432306
批准年份:2014
资助金额:500.00
项目类别:重大研究计划
批准号:12002132
批准年份:2020
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:79770002
批准年份:1997
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:41876201
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51908538
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:30970293
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:51277134
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31870328
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51206074
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61050009
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41406198
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:31700219
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:30572029
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41301439
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:60573166
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:31240075
批准年份:2012
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61272340
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31430034
批准年份:2014
资助金额:322.00
项目类别:重点项目
批准号:31070674
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31871070
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:31000431
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51409070
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:30900410
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60933004
批准年份:2009
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:30970916
批准年份:2009
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:91132714
批准年份:2011
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51902160
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60273002
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:69873004
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:60773132
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:61472013
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31370959
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30770234
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:60773162
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51606033
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

小桐子种子油含量关键靶基因的克隆与调控研究

批准号:30871548
批准年份:2008
负责人:刘爱忠
学科分类:C1307
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
2

大豆脂类转运蛋白调控种子油脂生物合成的分子机理

批准号:31571584
批准年份:2015
负责人:王邦俊
学科分类:C1304
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
3

小桐子种子油含量关键酶DGAT基因的功能分析

批准号:31300569
批准年份:2013
负责人:徐荣华
学科分类:C1610
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

野生大豆耐盐碱关键基因克隆与功能分析

批准号:31171578
批准年份:2011
负责人:朱延明
学科分类:C1307
资助金额:60.00
项目类别:面上项目