玉米光周期敏感性主效QTL qDPS4候选基因ZmFKF1的克隆与功能研究

基本信息
批准号:31700252
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:杨敏
学科分类:
依托单位:河南科技大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王翠玲,郁飞燕,景艺峰,赵淑靓
关键词:
基因表达长日照短日照生物钟
结项摘要

Photoperiod sensitivity is the main obstacle of the usage of tropical germplasms in temperate zone. So, identification, cloning and functional analysis of genes related to photoperiod sensitivity have significant value in theory and practice of agriculture. Based on the QTL analysis, the near-isogenic lines of QTL qDPS4 were constructed for the fine mapping, and then we obtained a candidate gene ZmFKF1 of a major QTL qDPS4 for photoperiod sensitivity. In order to understanding the function of ZmFKF1 in the photoperiod pathway,this study will mainly focus on three aspects: (1) cloning and analyze the sequences of CDS, promoter and genomic DNA of ZmFKF1,and analyze the expression pattern of ZmFKF1 under different photoperiodic induction in huangzao 4, CML288 and near-isogenic lines simultaneously; (2) construct two plasmids: one is knock-out of the ZmFKF1 by crispr-cas9 technology, the other is overexpress of the ZmFKF1, and validate the ZmFKF1 function by transgenic technology and phenotypic analysis of transgenic lines; (3) investigate the molecular workings of ZmFKF1 by some biochemical assays, including sub-cellular localization, pull-down, firefly luciferase complementation imaging assay. This study will prove new theories for comprehensive analytic molecular workings of photoperiod pathway in maize, and provide more information for abundance of maize germplasm and maize genetic improvement in China.

光周期敏感性是影响热带玉米种质利用的主要障碍,分离、克隆及对光周期敏感性相关基因的功能研究具有重要意义。本课题组在初步定位的基础上,构建了玉米第4染色体光周期敏感性主效QTL qDPS4的近等基因系,对其进行了精细定位,获得了候选基因ZmFKF1。本项目拟对该基因进行深入研究,主要包括:(1)克隆双亲及近等基因系ZmFKF1的CDS,启动子及基因组DNA序列,比较其序列差异,并分析该基因在不同光周期条件下的时空表达模式;(2)利用crispr-cas9系统构建ZmFKF1基因敲除载体,同时构建ZmFKF1过表达载体,通过遗传转化获得ZmFKF1基因敲除和过表达转基因株系,验证ZmFKF1功能;(3)利用亚细胞定位,pull-down,荧光素酶互补等技术探究ZmFKF1的分子作用机制。本研究将为全面解析玉米光周期调控开花的分子机制提供理论依据,对玉米遗传改良及拓宽我国玉米种质资源有重要意义。

项目摘要

光周期敏感性是影响热带玉米种质利用的主要障碍,分离、克隆及对光周期敏感性相关基因的功能研究具有重要意义。本研究在前期工作基础上,获得了玉米第4染色体光周期敏感性主效QTL qDPS4候选基因ZmFKF1,并对其进行了深入研究,确定了ZmFKF1的生物学功能,并初步说明了ZmFKF1的作用机制。主要研究结果包括:(1)确定了黄早4和CML288玉米中ZmFKF1的序列差异及时空表达差异,这些差异可能是造成黄早4和CML288光周期敏感性差异的原因;(2)通过分子生物学手段,获得了ZmFKF1基因编辑和过表达突变体。与野生型相较,ZmFKF1基因编辑植株表现出明显的晚花表型,且与玉米开花相关的关键基因ZmGI、conz1和ZmZCN8的表达量也明显下调,说明ZmFKF1位于这些基因的上游,正调控玉米开花过程。ZmFKF1过表达植株无明显表型;(3)亚细胞定位结果表明ZmFKF1、ZmCDF1和ZmGI定位在细胞核中。蛋白互作结果显示ZmCDF1与ZmGI互作。但是未能检测出ZmFKF1与ZmCDF1、ZmGI和ZmCO的互作。说明ZmFKF1发挥功能可能具有物种特异性。本研究结果为全面解析玉米光周期调控开花的分子机制提供了理论依据,对玉米遗传改良及拓宽我国玉米种质资源有重要意义。

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

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
3

自组装短肽SciobioⅡ对关节软骨损伤修复过程的探究

自组装短肽SciobioⅡ对关节软骨损伤修复过程的探究

DOI:10.13417/j.gab.039.003219
发表时间:2020
4

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

长链烯酮的组合特征及其对盐度和母源种属指示意义的研究进展

DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20190247
发表时间:2019
5

精子相关抗原 6 基因以非 P53 依赖方式促进 TRAIL 诱导的骨髓增生异常综合征 细胞凋亡

精子相关抗原 6 基因以非 P53 依赖方式促进 TRAIL 诱导的骨髓增生异常综合征 细胞凋亡

DOI:
发表时间:2018

杨敏的其他基金

批准号:81470431
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:81701234
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31772404
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81171399
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81802477
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:31301079
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:41401447
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:21203043
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51473071
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:61003267
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21437005
批准年份:2014
资助金额:350.00
项目类别:重点项目
批准号:81001630
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:81100031
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:81170120
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:30600292
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81101792
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671035
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:41372274
批准年份:2013
资助金额:95.00
项目类别:面上项目
批准号:51179119
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61601353
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71271014
批准年份:2012
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:30972747
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81070298
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81560274
批准年份:2015
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31702028
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30400227
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21773046
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41877236
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31560430
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41871377
批准年份:2018
资助金额:57.50
项目类别:面上项目
批准号:50278095
批准年份:2002
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41502312
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:61906185
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:50779044
批准年份:2007
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:41572258
批准年份:2015
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:81373965
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51378120
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:70701001
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21077118
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:40972179
批准年份:2009
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:71601067
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:30700362
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31802045
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:50078053
批准年份:2000
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:50908052
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:21562014
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71771049
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:50938007
批准年份:2009
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:31660605
批准年份:2016
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81773750
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:50778171
批准年份:2007
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:59208081
批准年份:1992
资助金额:4.40
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51578530
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51579172
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:20477056
批准年份:2004
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:61471134
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21004017
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:50802019
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771747
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:41401639
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81172875
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41706144
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

玉米光周期敏感性主效QTL qDPS9的精细定位与候选基因克隆

批准号:31101153
批准年份:2011
负责人:王翠玲
学科分类:C1307
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

玉米叶夹角主效QTL的克隆与功能验证

批准号:91535108
批准年份:2015
负责人:田丰
学科分类:C1306
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
3

一个新的玉米光周期敏感性主效QTL qDPS10-2的图位克隆及功能分析

批准号:31371628
批准年份:2013
负责人:库丽霞
学科分类:C1307
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
4

玉米穗粗主效QTL的克隆与功能分析

批准号:31201216
批准年份:2012
负责人:李卫华
学科分类:C1307
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目