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龙眼体胚发生过程中lmiRNA调控靶基因甲基化的作用机制研究

龙眼体胚发生过程中lmiRNA调控靶基因甲基化的作用机制研究
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  • 批准号:31572088
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:果树种质资源与遗传育种学(C150102) |
  • 项目负责人:赖钟雄
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:福建农林大学
  • 资助金额:60万元
  • 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: 龙眼体胚;lmiRNA;甲基化
  • 英文关键词:Dimocarpus longan;somatic embryogenesis;lmiRNA;target genes;methylation

项目摘要

中文摘要

lmiRNA(24nt miRNA)介导靶标甲基化在植物发育中的作用已成为目前表观遗传学研究的新热点,但其作用机制却未清楚。本研究利用龙眼体胚发生模式系统,从lmiRNA加工合成途径中相关蛋白质入手,研究龙眼体胚中lmiRNA介导靶标甲基化的作用机制。在前期工作基础上,进行lmiRNA加工合成途径中DCL3、AGO4、DRM2在龙眼体胚中的定位和定量;构建龙眼dcl3、ago4和drm2等突变胚性细胞系;研究不同突变体对龙眼体胚形态建成的影响;比较分析龙眼不同突变胚性细胞中的DNA甲基化水平及类型、sRNA种类、长度分布及表达和转录组中目的基因的转录水平,确认DCL3、AGO4和DRM2在lmiRNA介导靶标甲基化通路中的作用;筛选并体外验证lmiRNA介导的靶标甲基化。最终绘制龙眼体胚中全基因组甲基化图谱和lmiRNA介导靶标甲基化的通路框架图,为龙眼体胚发生的分子机制提供参考。

英文摘要

lmiRNAs (24 nt miRNA) mediated target genes expression by DNA methylation pathway plays an important regulatory role in plant development, which has become a new research hotspot in epigenetics, but its molecular mechanism is still unclear. In this project,using the system of longan somatic embryogenesis (SE), from the stand point of miRNA processing related proteins, the molecular mechanism of lmiRNAs mediated target genes expression by DNA methylation during SE in longan will be studied. Based on the previous work, we plan to isolate lmiRNA processing related-genes of DCL3, AGO4, and DRM2, to perform in situ hybridization analysis of these genes during longan somatic embryo development, to construct dcl3, ago4 and drm2 mutations in embryogenic cell line, to study the influence of different mutants on longan somatic embryo morphogenesis, to comparative analysis of DNA methylation, small RNA and gene expressions in different mutants lines by bisulfite-sequencing and Solexa sequencing for confirming the roles of DCL3, AGO4 and DRM2 in lmiRNA mediated DNA methylation pathway, to further verifie of lmiRNA mediated targets methylation in vitro. Finally, the genome-wide DNA methylation profiles will be provied, and the molecular mechanism of lmiRNAs mediated target genes expression by DNA methylation pathway during longan SE will be systematically clarified. And these results will further provide scientific evidences for regulating the in vivo and in vitro embryogenesis in longan.

评估说明

    国家自然科学基金项目“龙眼体胚发生过程中lmiRNA调控靶基因甲基化的作用机制研究”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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