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甘蓝型油菜PHT1家族基因的分子、表达特征及其与磷高效的关系

甘蓝型油菜PHT1家族基因的分子、表达特征及其与磷高效的关系
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  • 批准号:31672215
  • 批准年度: 2016年
  • 学科分类:设施园艺作物抗逆(C150701) |
  • 项目负责人:丁广大
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:华中农业大学
  • 资助金额:60万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2017年01月01日 至 2020年12月31日
  • 中文关键词: 甘蓝型油菜;PHT1;家族;高效
  • 英文关键词:oil crop;nutrient uptake;nutrient efficiency;gene cloning;molecular mechanism

项目摘要

中文摘要

油菜是重要的油料作物,需磷较多且对缺磷敏感。PHT1磷转运蛋白基因家族在植物吸收转运磷方面发挥重要作用。我们研究发现油菜PHT1家族有48个成员,但它们对油菜磷吸收转运的作用及与磷高效优异种质高效吸收转运磷的关系并不清楚。本项目拟1)研究油菜PHT1家族的结构、进化等分子特征,分析该家族基因在油菜全生育期不同组织部位的表达特征;2)分析PHT1家族与油菜磷高效遗传位点的关系,结合候选基因关联分析确定1-2个参与油菜磷高效的PHT1家族重要候选基因,挖掘其在自然群体中的优良等位基因及可能的功能性遗传变异位点;3)克隆候选基因,通过酵母异源表达、组织细胞定位、转基因研究、转录组测序等探明基因的功能及可能的作用网络,解析油菜磷高效吸收转运磷的分子遗传机制。本项目研究结果将丰富对植物PHT1磷转运蛋白家族的认识,同时为油菜磷效率的遗传改良提供优异基因资源,具有重要的理论和实践意义。

英文摘要

Brassica napus, an important oilcrop, is extremely sensitive to phosphorus (P) deficiency and has a high requirement of P. The PHT1 family genes play important roles in plant P acquisition. In the previous research, we found 48 PHT1 family genes were existed in B. napus genome. However, It is unknown about the role of these B. napus homologous genes in P uptake and transport as well as their relationship with high P uptake efficiency in elite germplasm of B. napus. In this research, characteristics including gene structure and evolution and expression profile of the PHT1 family genes will be analyzed to uncover their response to low P stress. The relationship between P efficiency and PHT1 family genes will be analyzed, and 1-2 important candidate PHT1 family members which function in B. napus high P efficiency will be identified by candidate-gene association mapping. The favorable alleles will be isolated, and functional genetic loci will be developed. Then, alleles of the candidate genes in B. napus high-P-efficient and low-P-efficient genotypes will be isolated, respectively. And sequence difference, gene subcellular localization analysis, transgenic analysis and transcriptome analysis will be conducted to clarify gene function, possible regulation networks, and the molecular genetic mechanism for efficient P uptake and transportation in B. napus. The result of this research will not only enrich our knowledge about PHT1 family genes in plant, but also provide new elite genes for genetic improvement of P efficiency in B. napus, and thus has important theoretical and practical significance.

评估说明

    国家自然科学基金项目“甘蓝型油菜PHT1家族基因的分子、表达特征及其与磷高效的关系”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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