《楊樹種絮發育的分子調控機理研究》是依託北京林業大學，由安新民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：楊樹種絮發育的分子調控機理研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：安新民
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究針對楊樹開花種絮造成的環境污染問題，以毛白楊為試材，在對種絮發育過程蒴果解剖分析的基礎上，分析種絮發育過程中蒴果中糖含量與糖代謝酶的變化關係，探索種絮形成的生理生化依據；採用基因晶片雜交技術對種絮發育的基因表達規律進行分析，構建種絮發育的基因互作網路；分析發掘基因網路中調控種絮發育的關鍵節點基因，採用qPCR技術對關鍵基因進行特性分析；構建關鍵基因的正義表達載體和amiRNAi表達結構，轉化擬南芥和楊樹，進行一系列分析檢測、生理生化分析、表型分析，對基因功能進行評價。從形態解剖、生理生化和基因表達三個層面進行關聯分析，揭示種絮發育過程中基因表達調控的分子作用機制，並且獲得種絮發育關鍵基因1-2個。本研究的開展不僅對於闡明毛白楊種絮發育的基因表達調控機理具有重要的理論意義，而且將為通過分子設計育種解決楊樹種絮污染問題奠定較好的工作基礎。
結題摘要
本研究以我國特有的毛白楊為試材, 通過對楊樹種絮發育過程的形態解剖分析，初步闡明了楊樹種絮的組織形態發生機制；通過分析種絮發育過程蒴果中糖含量與糖代謝酶的變化關係，探索種絮形成的生理生化依據；採用RNA-Seq技術，在轉錄組水平上，開展了楊樹種絮發育過程的轉錄組學研究，鑑定出細胞壁相關基因與細胞伸長基因在種絮發育過程中發揮著重要作用；進而進行楊樹轉化酶基因家族成員的鑑定及表達分析。分離克隆了2個開花途徑整合子基因PtFT1和PtFT2；系統分析了楊樹花分生組織特徵基因AP1的特性和表達模式。利用顯性負突變結構AtAP1M3轉化擬南芥和毛白楊，發現AP1基因控制植物開花時間和花器官形態建成。本研究填補了楊樹種絮發育研究的空白。首次從形態發生、基因表達、生理生化三個層次探究了毛白楊種絮發育形成的機制。不僅可為楊樹基因工程提供有價值的功能基因，而且對於闡明毛白楊開花調控的分子機制提供重要的理論基礎；為縮短毛白楊育種周期，解決飛絮散粉問題提供重要的前期準備；同時對楊柳科、懸鈴木等多年生木本植物的相關研究具有較高的借鑑價值。
