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磷胁迫对油菜脂肪酸合成的调控机制研究

磷胁迫对油菜脂肪酸合成的调控机制研究
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  • 批准号:31701331
  • 批准年度: 2017年
  • 学科分类:作物生长发育生理(C130201) |
  • 项目负责人:柳霖坡
  • 负责人职称:博士后
  • 依托单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所
  • 资助金额:26万元
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 研究期限:2018年01月01日 至 2020年12月31日
  • 中文关键词: 胁迫;油菜;脂肪酸
  • 英文关键词:oil-bearing crops;phosphorus;Transcriptome;Biosynthesis of fatty acid;Molecular regulation mechanism

项目摘要

中文摘要

磷资源的缺乏已成为限制农业生产的关键因子之一。油菜作为重要的油料作物,在保障我国食用油安全方面发挥着重要的作用。脂肪酸作为油脂合成的重要前体,直接影响着油脂的积累,虽然对脂肪酸合成的生化途径已有详细的报道,但对其合成代谢中分子调控机制的研究相对欠缺。油菜作为一种磷敏感的油料作物,磷营养在其生长发育过程中发挥着重要作用,目前磷胁迫对油菜脂肪酸合成的调控尚未见报道。本课题将结合转录组学及油脂主成分分析等方法,构建油菜响应磷胁迫的分子调控网络,筛选出磷胁迫下调控脂肪酸合成的转录调控基因;借助酵母单杂交及ChIP分析,确定候选转录因子的DNA结合活性及其结合序列的特征,进一步通过CRISPR/Cas9或过表达分析其基因的生理功能,探索磷胁迫调控脂肪酸合成的分子机制。该研究对适应低磷环境下的油菜分子育种具有重要理论意义和潜在应用价值。

英文摘要

Shortage of phosphorus resource is one of the limited key factors in the agricultural production system. As a major oil-bearing crop, oilseed rape plays important roles in ensuring oil security in our country. Fatty acid is an essential precursor which affects lipid accumulation. The biochemical pathway of fatty acid synthesis has been well understood, but much less is known about its molecular regulation mechanism. Phosphorus possesses fundamental function on the development of the phosphorus-sensitive oilseed rape, but it remains unclear about the molecular regulation mechanism of oilseed rape under phosphate stress condition. To address the question, in this study RNA-seq and UPLC-qTOF/MS &GC-MS/MS will be used to detect transcriptome and principal components (various fatty acids and lipids) for oilseed rape under phosphate stress condition respectively. Through comparing their correlations, we attempt to screen some crucial transcriptionally regulating genes or others involved in the fatty acid synthesis under phosphate stress. The DNA-binding activities of screened transcription factors will be tested through yeast one-hybrid system and Chromatin immunoprecipitation (ChIP), and then their biological functions will be confirmed through over-expression or CRISPR/Cas9 approaches in B. napus. Our results will provide the theoretical basis for improving low phosphorus-tolerant breeding in oil-bearing crops.

评估说明

    国家自然科学基金项目“磷胁迫对油菜脂肪酸合成的调控机制研究”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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