水稻营养生长阶段致死突变体vsl的基因克隆与功能研究

基本信息
批准号:31401351
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:王静
学科分类:
依托单位:四川农业大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:尹俊杰,朱孝波,吴文冠,彭春芳,羊炼,叶邦全,吕阳
关键词:
活性氧代谢细胞程序化死亡水稻叶片衰老叶绿体发育
结项摘要

Vegetative growth contributes one of the most important stages for rice development, of which, any defect would lead to loss of rice yield. We obtained a novel rice vegetative senescence lethal mutant (vsl) from tissue cultured rice Kitaake. The mutant vsl starts to exhibit its senescence at the four-leaf stage accompanied with lesion mimics, programmed cell death (PCD), reactive oxygen species (ROS) occurring, and up-regulated expression of pathogenesis related genes. This senescence then expands in all leafs and entire plant until plant death before flowering. The chloroplast starts to be damaged seriously at the very beginning stage of senescence in the mutant vsl suggesting that the gene VSL1 might be required for chloroplast development. By using map-based cloning and sequencing approaches, we successfully cloned the gene VSL which encodes a protein with unknown function. Sequencing analyses revealed that a deletion of 590 bp occurs in the promoter region of VSL which results to a deeply reduced expression of VSL leading to lethal senescence in the mutant vsl. In this study, we intend to explore the molecular function of VSL in regulation of rice vegetative development using genetic, cell biological and molecular biological strategies. Our study will provide the basic knowledge for developing rice with high yield. Through the successful implementation of this study, we aim to get one to two papers published and one or two graduate students well trained.

营养生长是水稻发育的重要阶段,该阶段的发育缺陷会直接影响水稻的能量积累,从而导致减产甚至绝收。申请者获得了一个营养生长发育阶段衰亡致死的水稻隐性突变体vsl。该突变体在四叶期开始出现叶片细胞非正常坏死,并不断蔓延直至在营养盛期死亡。该过程伴随着细胞的程序化死亡、活性氧迸发以及PR基因的明显上调。细胞学研究显示,该突变体表型的发生可能与叶绿体功能异常相关。申请者利用分子标记结合图位克隆策略,鉴定得到了VSL的候选基因,其编码了一个水稻特异的功能未知的新蛋白。通过RNAi 策略在正常水稻中抑制VSL的表达,能获得类似突变体vsl突变的性状。本项目通过遗传、细胞生物、分子生化等技术手段分析基因VSL的功能,揭示其在调控水稻营养生长过程中的分子作用机理,为水稻高产育种提供重要理论依据和实践指导。通过该项目的成功实施,将在国内和国际权威杂志上发表论文1-2 篇,培养硕士研究生1-2 名。

项目摘要

衰老是植物发育的最后阶段,是植株为了繁育后代的一种生理表现。对于一些农作物例如水稻而言,衰老的进程直接关系到了产量,是育种中的一个关键因素。但是水稻衰老的相关分子作用机制,尚不清楚。vsl是一个营养生长发育阶段衰亡致死的水稻隐性突变体, 该突变体在四叶期开始出现叶片细胞非正常坏死,并不断蔓延直至在营养盛期死亡。该过程伴随着细胞的程序化死亡、活性氧迸发以及PR基因的明显上调。本研究以vsl突变体为研究对象,综合使用遗传学、细胞生物学、生物化学等多学科技术手段,对VSL基因在水稻营养生长阶段的功能进行了深入解析,取得了以下主要研究结果:VSL定位在水稻第8号染色体上,基因编号为LOC_Os08g19320,其编码了蛋白含有两个Kinetochor_Ybp2结构域,是拟南芥aberrant lateral root formation 4 (ALF4)的同源蛋白;VSL表达量下调的转基因材料表现出了与vsl突变体类似的早衰致死表型;VSL在六叶期的叶片中表达量最高;与拟南芥的ALF4基因功能不同,vsl突变体并未表现出明显的侧根发育异常,这说明VSL基因在遗传学功能上有别于ALF4;VSL-GFP蛋白定位在水稻叶片原生质体细胞的细胞核和细胞质部分;通过酵母双杂交的方法,筛选得到了1个与VSL互作的蛋白VIP1,并得到了验证;VIP1编码了一个ADP-核糖基化因子,为后期对VSL蛋白功能的解析提供了基础。本项目揭示了Kinetochor_Ybp2类蛋白在水稻生长发育过程中的重要性,丰富了对水稻衰老机制的认识,可为水稻育种提供新的理论和依据。

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

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

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:
3

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
4

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
5

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016

王静的其他基金

批准号:92042304
批准年份:2020
资助金额:150.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61806123
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11304076
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:41103081
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305257
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21203079
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:51602235
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21302121
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:51345003
批准年份:2013
资助金额:6.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81601498
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102082
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:30801249
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81703957
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:41276108
批准年份:2012
资助金额:89.00
项目类别:面上项目
批准号:21302120
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:11064014
批准年份:2010
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21077127
批准年份:2010
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:50808080
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:61162012
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31571940
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51902156
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:61062013
批准年份:2010
资助金额:8.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81101521
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:51603147
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21401176
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:51403129
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:81702119
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:21605060
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31800637
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41506182
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51275253
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21567002
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:31360112
批准年份:2013
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20971130
批准年份:2009
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:31900369
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41202206
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900869
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61308057
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11502306
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572479
批准年份:2015
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:31600202
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202177
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51572302
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41401308
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100281
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100521
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:51302136
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:31872549
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:31101474
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:21603179
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870434
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31000148
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:41330750
批准年份:2013
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:21603084
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21271191
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31271976
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:20901018
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905142
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901169
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41101422
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:51302061
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:31171890
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81202504
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201838
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501756
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71673093
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:40271007
批准年份:2002
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51772336
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81872698
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81773942
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:71373207
批准年份:2013
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:61040005
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41601486
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600253
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503058
批准年份:2015
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31370366
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:51278195
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31872737
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81102620
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81502767
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803182
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:31100687
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:81771851
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:81360215
批准年份:2013
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61401150
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30800196
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:51308256
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:11904253
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:70973097
批准年份:2009
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:30771425
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41871203
批准年份:2018
资助金额:57.50
项目类别:面上项目
批准号:11626092
批准年份:2016
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:41705009
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31770372
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50705045
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21403185
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:81801314
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:81800565
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:21107021
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900250
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31760478
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81372893
批准年份:2013
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61302133
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802162
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:70903023
批准年份:2009
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71873101
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81660332
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:81900467
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81303225
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21707086
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:51875298
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20501023
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701568
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301764
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701099
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:31470502
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61704023
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31201980
批准年份:2012
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11147172
批准年份:2011
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30700389
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:51002002
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:81772677
批准年份:2017
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:10947144
批准年份:2009
资助金额:3.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21708001
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

水稻致死基因的克隆及其功能研究

批准号:30300221
批准年份:2003
负责人:于彦春
学科分类:C1307
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
2

水稻短根突变体ksr1的基因克隆与功能研究

批准号:31071388
批准年份:2010
负责人:朱世华
学科分类:C1307
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
3

水稻营养生长与花器官发育多效基因DDF1的克隆与功能分析

批准号:30970175
批准年份:2009
负责人:段远霖
学科分类:C0207
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
4

水稻化学致死突变体8077的基因定位和分子标记

批准号:39970446
批准年份:1999
负责人:张集文
学科分类:C1307
资助金额:12.00
项目类别:面上项目