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POS1基因在茄科植物中的起源及功能进化研究

POS1基因在茄科植物中的起源及功能进化研究
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  • 批准号:31770248
  • 批准年度: 2017年
  • 学科分类:植物进化与发育(C020303) |
  • 项目负责人:王丽
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:中国科学院植物研究所
  • 资助金额:58万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2018年01月01日 至 2021年12月31日
  • 中文关键词: POS1;茄科;植物;起源;进化
  • 英文关键词:regulatory gene;functional divergence;Solanaceae;fruit size;recruitment mechanism

项目摘要

中文摘要

茄科植物具有重要经济价值,且果实大小变异很大。果实大小的变异是适应性进化或人工选择的结果。阐明果实大小的遗传变异基础是进化发育生物学关注的重要内容。我们在酸浆属中发现的POS1(Physalis Organ Size 1)编码一个含有2个AP2和2个CRF结构域的AP2/ERF类转录因子。该基因第一个内含子中37-bp调控序列拷贝数的变异参与调节POS1的表达量,进而控制细胞大小影响浆果大小。初步研究表明POS1似乎是一个茄科特有的基因,且酸浆属中POS1调控果实大小自然变异的功能很可能代表了一个与番茄大小驯化遗传调控不同的新基因和新机制。因此,POS1类基因的起源及其在茄科中的功能分化机制值得深入研究。本项目拟开展分子进化分析,分子生物学特性分析和相关的功能研究等工作,比较研究贯穿始末,旨在阐明茄科POS1类基因的起源和功能进化等问题,并服务于茄科的遗传改良。

英文摘要

The Solanaceae family has important economic value, and their fruit sizes vary much. The fruit size variation is the result of adaptive evolution or artificial selection. The regulations of genetic variation in fruit size are important contents of evo-devo. The characterized gene POS1 (Physalis Organ Size 1) is an AP2/ERF transcription factor in Physalis, with two AP2 domains and two CRF domains. Copy variation of 37-bp repeats in the first intron of POS1 alleles result in differential expression of this gene, and the POS1 expression levels are positively associated with cell size and berry size. Preliminary study shows that POS1 seems to be a unique gene in Solanaceae. POS1 and its regulation function in physalis fruit size natural variation may represent a new gene and a new mechanism which is different from the genetic regulation of tomato fruit size domestication. Therefore, the origin of POS1 like gene and its functional differentiation mechanism in Solanaceae deserve further study. The project will do molecular evolution analysis, molecular biological characteristics study and functional study. With comparative analysis throughout the whole story, the project will try to elucidate the origin and functional evolution of POS1 like genes in Solanaceae, and help the breeding of Solanaceous crops.

评估说明

    国家自然科学基金项目“POS1基因在茄科植物中的起源及功能进化研究”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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