黄瓜表皮毛形成基因CsGL-1的作用机制研究

项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

潘俊松

项目受资助机构

上海交通大学

立项年度

2014

立项时间

未公开

项目编号

31471156

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

85.00万元

学科

生命科学-遗传学与生物信息学-基因表达及非编码序列调控

学科代码

C-C06-C0602

基金类别

面上项目

关键词

黄瓜 ; CsGL-1 ; 无毛性状 ; 表皮毛 ; cucumber ; trichome ; glabrous ; CsGL-1

参与者

何欢乐;赵俊龙;王云莉;朱文莹;郭春立;陈龙;曲美玲

参与机构

东北农业大学;深圳大学;青岛农业大学

项目标书摘要:黄瓜的表皮毛是多细胞结构。通过两个黄瓜无毛突变体gl-2 和gl-1,已分离出黄瓜表皮毛形成关键基因CsGL-2和CsGL-1,可能分别调控表皮毛细胞命运的决定,表皮毛细胞的起始。将通过遗传转化、转录组分析、ChIP-seq(染色质免疫共沉淀—测序)等实验,揭示CsGL-1和CsGL-2在黄瓜表皮毛形成过程的作用位点,以及CsGL-1调控的下游基因,探讨黄瓜表皮毛形成的分子机制与调控网络,促进多细胞类型表皮毛的形态建成研究。

Application Abstract: The trichomes of cucumber(Cucumis sativus L.)are multicellular.With two mutant glabrous cucumber lines,gl-2 and gl-1,two crucial genes for trichome formation,CsGL-2 and CsGL-1 had been isolated,which might control the determination and initiation of trichome cells,respectively.By the transformation,transcriptome analysis,ChIP-seq(Chromatin Immunoprecipitation-sequencing),the function locations of CsGL-2 and CsGL-1 for trichome forming,and downstream genes controlled by CsGL-1 would be uncovered.In this project,the study on molecular mechanism and regulation net of trichome formation and development will be useful for the research of multicellular trichome.

项目受资助省

上海市

项目结题报告(全文)

黄瓜的表皮毛和果刺是植株外表的一道天然屏障。本研究利用黄瓜微毛突变体micro-trichome(mict)和无毛突变体trichome-less(tril),通过图位克隆分离获得黄瓜表皮毛形成的关键基因 Mict(CsGL-1)和Tril(CsGL-2)。其中Mict(Csa3G748220)编码Ⅰ型同源异型域—亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip Ⅰ)转录因子。Tril(Csa6G514870)编码HD-ZipⅣ家族的转录因子PROTODERMAL FACTOR 2-like。通过遗传分析、转录组测序、cDNA酵母杂交库筛选和遗传转化验证等实验,获得一批与Mict和Tril互作的蛋白,以及受两者直接调控的基因,如与Mict互作的Homeodomain-like转录因子HB3,HB5和HB16等,与Tril互作的Homeodomain-like转录因子HB1和HB6等;提出了黄瓜表皮毛/果刺发育的调控模式:Tril基因决定黄瓜表皮毛细胞的分化起始,受其间接调控的Mict在表皮毛发育过程的早期起作用,中间还涉及其它的转录因子,表皮毛最终发育形成。Mict通过调控CsFLS2、CsTT12、CsCER4和CsMYB36等基因,影响果实表皮的黄酮类代谢、超长链脂肪酸合成,以及蜡粉的形成。本项目的研究为揭示黄瓜表皮毛发育的分子机制打下了坚实基础。

  • 排序方式:
  • 1
  • /
  • 1.反转录转座子Tnt1在黄瓜中的有效转座

    • 关键词:
    • 黄瓜(Cucumber sativus L.);反转录转座子Tnt1;组织培养;突变体
    • 张琪
    • 指导老师:上海交通大学 潘俊松
    • 学位论文

    黄瓜(Cucumis sativus L.)是全球范围内广泛被食用的蔬菜,在众多蔬菜作物中,其首个完成基因组测序,推动了分子育种、功能基因组学及比较基因组学研究的进程。Tnt1为一类来自烟草(Nicotiana tabacum)的反转录转座子,在组织培养过程中能被再诱导转座,在植物有性繁殖时能稳定遗传和分离,因此在很多植物构建突变体库的工作中都发挥了重要的作用,但是利用Tnt1构建黄瓜突变体库的研究还未见报道。为了探索Tnt1在构建黄瓜突变体库上的应用价值,本研究将成功插入Tnt1的转基因黄瓜后代(T2代)进行自交获得T3代,并对T3代的子叶节进行离体培养获得再生植株,随后通过PCR检测鉴定再生植株及其后代是否含有Tnt1插入,通过Southern blot鉴定Tnt1在组织后代中拷贝数的变化,然后采用染色体步移技术分析后代植株中Tnt1的插入位点,初步证明了Tnt1在黄瓜中具有“复制”和再转座的特性,也获得部分突变材料。主要结果如下:1.将含有Tnt1的转基因黄瓜NCT10植株(T2)与黄瓜自交系’SA0422’进行杂交,再将F1与’SA0422’回交,获得97株BC1F1代植株,经特异性引物PCR鉴定,其中87株含有Tnt1插入,根据后代分离比推算NCT10至少含有3个Tnt1拷贝。2.将含有Tnt1的黄瓜NCT10、NCT05家系(T3)种子的子叶节进行组织培养,共获得145株再生植株。其中23粒NCT10-2种子最终获得再生植株为56株,每片子叶获得的再生芽平均为1~2个。3.采用Southern blot检测T2代NCT10和NCT05以及再生植株T10-1~10-x所包含的Tnt1拷贝数,再次确认了Tnt1插入原始黄瓜材料的基因组中,并可随着组织培养激活其转座活性,在黄瓜基因组中实现转座。4.采用染色体步移技术对NCT10、NCT05株系及其再生苗T10-1~10-x随机抽取10株进行Tnt1插入位点的侧翼序列分离,最终获得部分材料的Tnt1插入位置。结果显示,Tnt1具有位点插入随机性,可插入基因外显子区,也可插入基因间隔区。

    ...
  • 排序方式:
  • 1
  • /