玉米光周期敏感关键基因ZmELF9的功能及调控网络解析

被引量 : 0次 | 上传用户:kokwok
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米(Zea mays L.)不仅是当今世界上产量最高的农作物,而且广泛应用在其它产业。随着科学技术的发展,玉米育种目标也从单纯追求高产到现在追求高产、耐密、抗倒伏、品质好、易机收等。而引进热带、亚热带种质资源是拓宽我国玉米种质资源,培育出符合现代育种目标的有效途径。由于热带、亚热带地区的玉米种质普遍存在较强的光周期敏感性反应,并掩盖有利基因的表达,是温带地区利用外来种质资源的障碍。因此,通过了解玉米光周期的生理生化机制和遗传机理,钝化光周期敏感性,为选育出符合现代育种目标的玉米新品种奠定理论基础。本实验室利用光周期敏感材料CML288和光周期钝感材料黄早四在长日照条件下(日:15h,黑:9h)处理后,通过转录组结果分析发现GRMZM2G171660(Zm ELF9)表达量在两个材料中表现出极显著的差异且发现在距离起始密码子上游3446bp处CML288比黄早四少241bp,并且在所扩增的启动子区域中还发现多个SNPs的差异,通过瞬时双荧光素酶实验对Zm ELF9启动子活性进行分析,明确了Zm ELF9在CML288和黄早四表达水平差异极显著是由于在启动子区域的241-Indel引起的。在此基础上,克隆该基因,构建Zm ELF9的过表达载体,并进行玉米的遗传转化,在郑州长日照条件下和海南短日照条件下对Zm ELF9-OX株系与野生型B104植株进行表型分析从而进一步明确目的基因的功能;利用亚细胞定位、转录活性分析技术确定该基因是否具有转录因子特性;通过DAP-seq、凝胶电泳迁移实验(EMSA)、双荧光素酶报告系统进一步验证Zm ELF9与下游靶基因是否存在结合及调控关系。为进一步揭示Zm ELF9基因在调控玉米开花过程中的功能和作用机制奠定基础。本研究的主要结果如下:1.通过表型分析发现,在长日照条件下,Zm ELF9基因可能负向调控玉米开花和株高;在短日照条件下,Zm ELF9基因对开花时间影响不大,但仍负向调控玉米株高。2.通过亚细胞定位发现,Zm ELF9蛋白在细胞核中表达。利用酵母反式激活系统对Zm ELF9进行转录活性分析发现该基因表现出转录激活活性;使用Gal4-Lex A/UAS系统对该基因的转录活性进一步验证发现,与酵母反式激活系统结果一致。试验结果表明Zm ELF9可能是一个核转录因子。3.通过DAP-seq试验及数据分析结果,初步明确Zm ELF9与下游靶基因的结合基序为:CGAAGSH、AGGGGGGAG和AACAWRT。通过EMSA试验进一步证明Zm ELF9与CGAAGGT和AACAAAT之间确实存在结合;通过对两次生物学重复结合peaks值进一步分析发现两次重复总共有18077个peaks值,对应9373个基因,其中两次重复交集位于启动子区域基因362个。利用GO富集分析,结果发现这些基因主要参与m RNA的剪接、调节分生组织发育、调控信号的转导、NADP和NADPH的结合等过程。结合基因功能注释发现16个靶基因参与光周期、生物钟节律、花发育等调控路径。为初步明确Zm ELF9与这些靶基因的调控关系,采用双荧光素酶报告试验(Dual-luciferase)进行分析,结果表明Zm ELF9抑制Zm ZCN8、Zm ZCN16、Zm U2AF38、GRMZM2G151309、Zm DMT5、Zm ADO1基因的表达,进而初步解析Zm ELF9的调控网络。综上所述,在CML288和黄早四中可能由于Zm ELF9启动子间的差异导致该基因在两个材料中表达差异极显著,并初步推测Zm ELF9通过抑制Zm ZCN8、Zm ZCN16、Zm U2AF38、GRMZM2G151309、Zm DMT5、Zm ADO1基因的表达延缓玉米开花,影响玉米光周期敏感性。
其他文献
为探讨激素调节太子参块根形成的机制,通过对不同发育时期的太子参块根进行比较转录组分析,将块根形成初期、块根迅速膨大期和块根成熟期分别与不定根形成期进行比较,从3个比较组(不定根形成期与块根形成初期、不定根形成期与块根迅速膨大期、不定根形成期与块根成熟期)中分别获得5 132、5 506、22 709个差异表达基因.通过韦恩图进一步筛选,在不定根形成期与块根形成初期组中,根据特异上调或下调的差异表达
<正>成果概况多目标协同下长江黄金航道承载力及提升潜力研究是长江勘测规划设计研究有限责任公司、重庆交通大学、武汉理工大学、南京水利科学研究院共同完成。该科技创新成果作为“十三五”重点研发计划项目“长江黄金航道整治技术研究与示范”的理论支撑课题,以实现生态、防洪、航运等水资源综合目标下长江航道资源高效利用为总目标,重点解决了长江黄金航道各区段承载力(即最大可开发尺度)和提升潜力的问题,研究成果为确定
期刊
期刊
文章介绍了颗粒污泥结合厌氧反应器处理蛋白加工废水的工程实例,考察了反应器的启动条件及稳定运行时的最佳处理条件。通过反应器运行期间CODCr、氨氮、SS的变化情况评价反应器的处理效能。结果表明,该反应器在水力停留时间(HRT)为5 d、容积负荷为1.5~3.0 kg CODCr/(m~3·d)时,在20 d内即使pH值很低(2~4),也可成功启动。在稳定运行期间最佳运行条件为:容积负荷保持在10.0
教师在教学资源整合当中可以将学生引入更加深入的视角思考,激活学生的探究欲望,让学生的素养得以发展。如何稳定落实大单元教学,教师需要做好相应的分析和研究,更深入探索新教材内容,为大单元教学贯彻落实提供系列保证。总之,单元教学可以让学生更好的搭建学习体系,在提高学习效率之下,将所学习内容合理规划。教师能够结合大单元内容,不断地将学生视为中心,保证课堂活跃,营造良好的教学氛围。
非物质文化遗产是中国传统文化中珍贵绚烂的一部分,然而到目前为止,中国非物质文化遗产的翻译工作尚不完善,大量非遗名录介绍的译文仍处于相对空白的状态,这将会在很大程度上会影响非物质文化遗产的对外宣传,不利于中国文化的海外传播。本翻译实践源文本选自徐州市非物质文化遗产保护中心于2014年发行的《徐州市非物质文化遗产简介》一书。本文将以胡庚申提出的生态翻译学理论为翻译指导理论,从语言维、文化维和交际维三个
运用文献资料法、定性分析法等,对中华射艺发展动向、困境进行研究,提出发展对策。中华射艺发展的动向:学术研究不断深耕,如研究成果逐渐丰富、研究视角逐渐拓展、学术活动相继举办;射艺赛事蓬勃开展,如竞技规则渐趋完善、比赛项目呈现多元;高校射艺积极推广,包括射艺课程、竞赛的开展。中华射艺发展困境:技术理论研究滞后、竞训体系尚未完善、发展模式出现分歧。中华射艺发展对策:明晰文化特质,强化技术理论;优化发展机
随着语文课程标准的修订和教材改革,大单元教学作为改革的催生物,成为了教育界关注的热点。所谓“大单元”教学,主要是对学习内容以大任务、大主题、大项目形式进行分析,以此为核心对知识内容进行组合重构,并进行单元教学目标的制定。这种“大单元”教学以情境任务的形式在对教学内容进行重构的过程中增加学习评价,可以更有效地设计单元教学任务。它不仅可以为学习任务群的教学提供新的思路,最重要的是它指向学生语文核心素养