《玉米籽粒性狀關鍵基因分子機理研究》是依託中國農業大學，由賴錦盛擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：玉米籽粒性狀關鍵基因分子機理研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：賴錦盛
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
玉米籽粒性狀是影響產量的重要性狀之一。玉米籽粒性狀（如籽粒灌漿速率）的遺傳調控卻依然非常不清楚。我們計畫利用全基因組關聯分析方法和基於CRISPR/Cas9基因定向突變的反向遺傳學方法，研究玉米重要籽粒性狀的遺傳調控，闡明控制籽粒性狀關鍵基因的功能。我們利用700份自交系所組成的群體，已經對玉米籽粒灌漿速率等性狀進行了初步的關聯分析。同時，通過分析籽粒52個不同發育時間點的轉錄組數據，發現了胚、胚乳特異表達的基因1258個，其中轉錄因子有91個。我們也建立基於CRISPR/Cas9的基因定向突變系統，得到在穩定的轉基因株系中高效的基因定點突變率。綜合利用關聯分析，基因定點突變及其它分子生物學技術，我們將重點研究2-3個控制玉米籽粒性狀的關鍵基因，並闡明其分子調控機理，同時利用對應的優良等位基因開發分子標記，開展籽粒性狀的遺傳改良。本項目的實施將為玉米產量性狀分子設計育種提供重要理論指導。
結題摘要
本項目圍繞玉米籽粒性狀（如籽粒灌粒重），利用全基因組關聯分析和基於CRISPR/Cas9基因定向突變的反向遺傳學方法，研究玉米籽粒性狀關鍵基因的分子調控機理。利用國內外538份玉米骨幹自交系，對授粉後10天的籽粒進行轉錄組測序，結合基因型數據、表達量數據和表型（百粒重）數據建立三者之間的相關模型。通過關聯分析，共得到了754個與百粒重顯著相關的基因；通過反向遺傳學的方法獲得控制籽粒性狀過程關鍵候選基因11 個，通過轉基因互補試驗，獲得3個控制籽粒性狀的關鍵基因，明確了控制籽粒重要性狀3關鍵基因的分子調控機理；發表SCI 論文7篇，培養4名碩士研究生，3名博士研究生。
