《IbMADS11基因在甘薯塊根發育中的功能及調控機理研究》是依託江蘇師範大學，由董婷婷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：IbMADS11基因在甘薯塊根發育中的功能及調控機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：董婷婷
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
甘薯產量與塊根發育過程密切相關，了解塊根形成和膨大的機制對提高甘薯產量至關重要。然而，迄今為止，塊根發育的分子機理尚不清楚。本實驗室通過轉錄組分析，克隆到一個與甘薯塊根產量密切相關的MADS-box基因，命名為IbMADS11。定量RT-PCR分析表明，該基因主要在甘薯塊根形成初期大量表達，暗示該基因可能參與調控塊根的發育。本研究擬在甘薯中超表達和沉默IbMADS11基因，對轉基因甘薯塊根進行切片觀察及生理生化分析，研究IbMADS11在塊根發育中的功能；利用RNA-seq及定量RT-RCR技術研究IbMADS11對塊根發育相關基因的影響，探索IbMADS11基因調控塊根發育的機理；利用酵母雙雜交和螢光共振能量轉移法，研究IbMADS11蛋白與其它MADS-box蛋白的互作情況，挖掘潛在的塊根發育調控因子，從而為全面闡明甘薯塊根膨大機理及利用基因工程調控塊根膨大奠定基礎。
結題摘要
塊根膨大是影響甘薯產量最重要的生理因素。本研究克隆了一個與甘薯塊根發育密切相關的MADS-box基因IbMADS11。表達模式分析發現該基因在甘薯塊根形成初期大量表達。亞細胞定位結果表明，該基因定位於細胞核。在甘薯中沉默該基因，轉基因甘薯表現為塊根膨大加速的現象。進一步檢測發現，轉基因甘薯中內源細胞分裂素及生長素含量升高，塊根發育相關基因表達量升高。而IbMADS11異源超表達番茄轉基因植株表現出根發育受抑制的現象。表明IbMADS11在塊根形成過程發揮重要功能。酵母雙雜交及雙分子螢光互補實驗表明，IbMADS11與塊根發育特異因子SRD1相互作用，表明IbMADS11可能通過與SRD1互作，共同調控了甘薯塊根發育。此外，IbMADS11還與其他兩個MADS-box蛋白IbMBP1和IbMBP8相互作用，暗示這兩個蛋白可能也與塊根發育相關。這些結果表明，IbMADS11基因是調控甘薯塊根形成及發育的重要因子。本研究為甘薯塊根發育的分子調控網路研究奠定了基礎，為利用基因工程技術培育高產甘薯品種提供了理論依據。
