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低温与赤霉素调控秋发牡丹成花的分子机理

低温与赤霉素调控秋发牡丹成花的分子机理
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  • 批准号:31572156
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:观赏植物种质资源与遗传育种学(C150302) |
  • 项目负责人:张秀新
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国农业科学院蔬菜花卉研究所
  • 资助金额:67万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 低温;赤霉素;牡丹
  • 英文关键词:tree peony;flowering regulation;flowering gene;DNA methylation;gene expression

项目摘要

中文摘要

牡丹是我国的传统名花,也是重要的候选国花,但自然花期短且相对集中,限制了其产业化生产。采用特定品种进行花期调控,可实现牡丹的周年供花。本研究以前期研究中获得的对低温和赤霉素敏感、易于秋季成花的牡丹品种‘秋发一号’为材料,并以常规促成栽培品种‘洛阳红’为对照,针对低温与赤霉素这两大影响牡丹成花调控的重要因素,利用已有转录组数据结合RACE技术,发掘与低温及赤霉素调控相关的FLC、DELLA等成花关键基因,研究其在不同牡丹品种、不同成花阶段的网络调控差异;通过转化拟南芥,验证牡丹关键成花基因的功能;同时利用表观遗传学方法,分离与甲基化密切相关的基因组序列,研究FLC等成花基因的甲基化位点,明确DNA甲基化与牡丹成花的关系,最后综合上述研究结果及低温与赤霉素处理对牡丹生理生化及表型的影响,揭示秋发牡丹易于成花的分子调控机制。本研究可为提高牡丹促成栽培效率、培育四季开花牡丹品种提供理论依据。

英文摘要

Tree peony is not only one of the most important ornamental crops, but also the first candidate for Chinese national flower. However, industrial production is greatly limited due to its relative short and concentrated flowering period. The special cultivars with forcing culture can be achieved for the full year flowering. In this study, ‘Qiu Fa Yi Hao’, which is sensitive to low temperature and gibberellin (GA) in our previous study, will be used as the material to investigate molecular mechanism of flowering regulation of tree peony, and the traditional cultivar ‘Luo Yang Hong’ is used as control material. Key flowering genes (viz. FLC, DELLA etc.) which are easily affected by low temperature and GA will be isolated with rapid amplification of cDNA ends (RACE) method, and the genetic regulatory networks will be carried out in different cultivars on different developmental stages. Then the gene function will be identified by Arabidopsis genetic transformation. At the same time, the method of epigenetics is used to isolate genome sequence which is easily methylated, and determine the methylated sites of the flowering genes such as FLC. Finally, combined with the physiology changes and morphological characteristics with different low temperature and GA treatments, the molecular mechanism of flowering regulation for autumn-flowering tree peony will be deciphered, which will provide theoretical basis for improving forcing culture and the breeding of year-round cultivars.

评估说明

    国家自然科学基金项目“低温与赤霉素调控秋发牡丹成花的分子机理”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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