温带莲与热带莲杂交F1代的等位基因特异性表达研究

基本信息
批准号:31700197
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:石涛
学科分类:
依托单位:中国科学院武汉植物园
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:何冬丽,周雯,黄龙雨,李会,李娟娟,李玲
关键词:
顺式调控变异进化基因组杂交莲转录组等位基因表达不平衡
结项摘要

The degree of rhizome enlargement and florescence are highly divergent between the temperate and tropical (Asian) lotus ecotypes, which is further reflected by large quantities of differentially expressed genes associated with these two traits between these two ecotypes by comparative transcriptomic studies. However, the genetic basis of these transcriptional divergence between temperate and tropical lotus remains unclear. I plan to apply allele-specific expression analysis on transcriptomes from rhizome, flower bud and young leaf of temperate lotus, tropical lotus and their F1 hybrids to explore allele expression imbalance in F1 for identification of genes with cis-regulatory variation and trans-regulatory variation; I will further investigate the upstream and downstream regulatory sequences of all genes in terms of SNP, InDel and insertion/deletion of transposable element between the two parental lotuses by genome resequencing analyses in order to elucidate the causal relationship between the regulatory region divergence and the degree of allele expression imbalance. Implementation of this project will uncover the molecular mechanisms behind the transcriptional and phenotypic divergence between temperate and tropical lotus in terms of genomic variation, and the gene-regulation-related genetic variations will serve to future marker assisted breeding of lotus.

亚洲莲中的温带莲和热带莲在地下茎膨大和花期等表型上存在明显差异,比较转录组学研究也发现两种生态型间关于这两个性状的重要功能基因存在表达模式的差异。然而,造成这两种生态型莲基因表达模式分化背后的遗传变异基础尚不明确。申请人拟采用等位基因特异性表达(ASE)研究手段分析温带莲、热带莲及它们的杂交F1代的地下茎、花苞和直立叶的转录组,探索杂交F1代中发生的等位基因表达不平衡现象,以寻找顺式调控变异和反式调控变异的基因;进一步利用基因组重测序分析温带莲、热带莲两亲本间功能基因上下游调控区序列在SNP、InDel和转座子的插入移除这三个方面的遗传变异,从而揭示调控区序列分化与等位基因表达不平衡现象之间的因果关系。本项目的实施能从遗传变异角度揭示温带莲和热带莲之间基因表达、表型分化的分子机理,其中基因表达调控相关的遗传变异可有效地服务于今后莲的分子标记辅助育种。

项目摘要

遗传变异(特别是顺式调控变异)在植物表型多样化以及适应性进化中扮演重要角色。温带莲与热带莲是莲的两大生态型,它们的地下茎膨大程度有明显的差异,温带莲相对膨大的地下茎与其冬眠(过冬)相关。为了理解顺式调控分化在温带莲与热带莲适应性进化中所扮演的角色,我们对两种生态型莲的杂交F1代个体的花、叶和地下茎组织进行了等位基因异性表达分析。对于杂交F1代个体所有组织来说,全基因组约36%的基因表现出等位基因异性表达,并且约3%的基因在所有组织中都有一致的表达偏向性。绝大多数发生过等位基因特异性表达的基因在所有调查到的组织样本中都偏向于热带莲亲本,暗示着杂交个体中热带莲亲本的基因组相对于温带莲亲本基因组来说呈现出表达水平上的显性现象。我们进一步发现表达发生亲本偏向性的基因与两种生态型莲的表型分化有关,尤其体现在地下茎中代谢与植物激素等通路。总体来说,该研究揭示两种生态型莲的顺式调控分化的全景,突出了顺式调控在适应不同气候环境而发生地下茎膨大变异中所扮演的重要角色。

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

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190276
发表时间:2020
2

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制

DOI:10.3799/dqkx.2019.110
发表时间:2019
3

骨外器官来源外泌体对骨骼调控作用的研究进展

骨外器官来源外泌体对骨骼调控作用的研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021092
发表时间:2021
4

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
5

基于油楠(Sindora glabra)转录组测序的SSR分子标记的开发

基于油楠(Sindora glabra)转录组测序的SSR分子标记的开发

DOI:http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20191231.1357.008.html
发表时间:2020

石涛的其他基金

相似国自然基金

1

金线莲两种基原植物杂交障碍及其机理研究

批准号:81303167
批准年份:2013
负责人:邵清松
学科分类:H3201
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

铁线莲属灌木铁线莲组的演化历史与谱系地理学研究

批准号:31670207
批准年份:2016
负责人:谢磊
学科分类:C0202
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

穿心莲内酯上调防御素表达作用研究

批准号:30672650
批准年份:2006
负责人:李兴平
学科分类:H3212
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
4

莲的分子图谱构建与QTL 分析

批准号:30471114
批准年份:2004
负责人:胡中立
学科分类:C1306
资助金额:21.00
项目类别:面上项目