转录因子内InDels调控毛白杨木材形成机制研究

基本信息
批准号:31901338
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:巩琛锐
学科分类:
依托单位:河南农业大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
插入缺失功能木材形成关联作图转录因子遗传变异
结项摘要

Dissecting the molecular regulation of wood formation is an important issue with great application prospects for the efficient development of plantation and the adaptation to diversified market demands. Wood formation are complex and dynamic processes which controlled by multiple genes and underlying regulation networks, in which transcription factors has been proved to be the key switch of regulating secondary growth. However, which genetic variants affect the regulatory functions of transcription factors still need to be further studied. Insertions and deletions (InDels) are one of the major sources of structural genetic variants which distributed widely across the genome. It has significant phenotypic genetic effects on animal and plant diseases and economic or agricultural traits. Therefore, revealing the regulation of InDels within wood formation related transcription factors would be more likely to illuminate the molecular mechanism of wood formation. In this study, we selected Populus tomentosa, an important tree species in north China, as research material. RNA-seq will be used to identify the transcription factors that were differentially expressed in the secondary vascular tissues of high and low biomass individuals. Genomic and bioinformatics methods were used to identify the InDels within the differentially expressed transcription factors. Combining with the existing tree growth and wood property traits, we will identify the key InDels and analysis the genetic regulation mechanism of them. This study will help us to illustrate the molecular regulation mechanism of wood formation and provide theoretical and practical values on further analyzing the genetic regulation mechanism of wood quality phenotype variation and the genetic improvement of wood quality.

木材形成的分子调控机制研究是高效发展人工林、适应多元化需求的极具应用前景的重要问题。木材形成受复杂多基因网络调控,其中转录因子更是木材次生生长的关键,但哪些遗传变异影响了转录因子的调控功能仍需深入研究。插入缺失(InDels)是广泛存在于生物基因组内的自然遗传变异类型并对动植物疾病、农作物产量等具有显著的遗传效应。因此,揭示InDels在木材形成相关转录因子中的作用将更有可能阐明木材形成的分子调控机制。本研究拟选取毛白杨为研究对象,利用RNA-seq技术鉴定高、低生物量个体次生维管组织中差异表达的转录因子;通过基因组学挖掘转录因子内的InDels变异;结合木材材性指标,通过关联分析手段鉴定具有功能的InDels位点并进行遗传调控解析。研究结果将有助于从InDels角度阐明木材形成的分子调控机制,为进一步剖析林木木材品质表型变异形成的遗传调控机制和木材品质遗传改良奠定理论基础与应用价值。

项目摘要

木材形成是受生物学形成途径上多基因、多位点联合调控的数量性状,其遗传调控机制十分复杂,其中转录因子更是调控木材次生生长的关键。利用林木种质资源群体开展木材形成相关转录因子中InDels变异的发掘与遗传效应解析工作,将会有效推动木材形成的分子调控机制研究。本项目以毛白杨为研究对象,利用RNA-seq技术鉴定出86个在次生维管组织中差异表达的转录因子;结合毛白杨种质资源基因库群体(435株),发现了来自78个转录因子中的838个候选InDels等位变异位点;利用MLM模型,共获得来自于16个差异表达转录因子中的19个InDels位点与8个木材生长及品质性状组成了29个显著关联组合,每一InDels标记可解释的表型变异的11.1%-22.0%。利用epiSNP上位性关联分析模型,发现了来自于39个转录因子中的81个InDels标记位点与126个参与木材形成基因中的163个InDels标记位点对所有10个生长与木材品质性状形成了265个显著的InDel-InDel上位性关联组合,表明了发生在转录因子内的InDels位点很可能通过与木材形成相关基因之间的互作效应影响木材形的调控。研究结果为深入研究转录因子与木材形成基因之间的互作机制提供了信息基础,为分子辅助选育技术提供了重要的理论基础与标记资源。

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

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

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
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

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
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

巩琛锐的其他基金

相似国自然基金

1

毛白杨转录因子PtWRKY01调控靶标基因表达的分子机制

批准号:31270698
批准年份:2012
负责人:林善枝
学科分类:C1610
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
2

杨树Aux/IAA转录因子对木材发育的调控机制研究

批准号:31500544
批准年份:2015
负责人:于红
学科分类:C1610
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

毛白杨PtoWRKY40在木材形成过程中的作用解析

批准号:31400570
批准年份:2014
负责人:李少锋
学科分类:C1610
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

毛白杨PtoIAA9基因对木材次生发育的调控机制研究

批准号:31800505
批准年份:2018
负责人:范春芬
学科分类:C1605
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目