由我院棉花研究所主持的、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“棉花纖維品質(zhì)功能基因組學(xué)研究與分子改良”項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱(chēng)棉花973項(xiàng)目)2005年年會(huì)近日在河南安陽(yáng)召開(kāi)。
項(xiàng)目在棉纖維基因資源創(chuàng)制及品質(zhì)性狀遺傳基礎(chǔ)研究方面,培育、發(fā)掘特異纖維資源179份,其中,與纖維品質(zhì)相關(guān)材料121份,與纖維發(fā)育相關(guān)材料25份,與纖維色澤相關(guān)材料13份。初步創(chuàng)造突變材料200余份,轉(zhuǎn)基因和DNA材料118份,其中纖維突變材料79份,還包括了不育、矮化、彩棉、多抗等突變體,這些材料的創(chuàng)制為本項(xiàng)目的順利完成提供了堅(jiān)實(shí)材料保障。
在轉(zhuǎn)錄組學(xué)和文庫(kù)構(gòu)建方面,獲得了29,992個(gè)棉花EST,序列分析表明,其中有12,233個(gè)為獨(dú)立EST,用cDNA芯片或RT-PCR技術(shù)證明有大量纖維特異表達(dá)或纖維發(fā)育期高表達(dá)基因,分析發(fā)現(xiàn)在169條代謝途徑中,最多可能有12條在0.05水平上呈顯著性纖維伸長(zhǎng)期高表達(dá)特性,并用體外胚珠培養(yǎng)方法驗(yàn)證了其中關(guān)鍵性代謝途徑對(duì)促進(jìn)纖維伸長(zhǎng)的作用,用酵母雙雜交法研究了1-E2-E3蛋白降解復(fù)合體在棉纖維伸長(zhǎng)中的作用,同時(shí)構(gòu)建了纖維品質(zhì)優(yōu)良的海島棉Pima90-53 BAC文庫(kù)和陸地棉7235 BAC文庫(kù)。
在基因研究方面,已構(gòu)建了12000個(gè)纖維發(fā)育時(shí)期高效表達(dá)的cDNA文庫(kù),并獲得了100個(gè)與纖維發(fā)育有關(guān)的基因,發(fā)現(xiàn)GhPRP11 在纖維快速伸長(zhǎng)期特異表達(dá),轉(zhuǎn)錄因子GhTCP1及GhTCP2 基因在纖維伸長(zhǎng)期特異表達(dá),GhRLK1 在次生壁合成期特異表達(dá),GhDET2能夠促進(jìn)纖維的長(zhǎng)度和強(qiáng)度增加。超量表達(dá)GhGA20ox1基因,發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)纖維起始,增加單個(gè)棉籽的纖維數(shù)目,反義抑制GhGA20ox1基因抑制纖維的早期生長(zhǎng)。克隆了GhGA20ox2、GhSS3基因的啟動(dòng)子,并對(duì)GhPRPR40、GHSUB基因的啟動(dòng)子序列進(jìn)行了分析,同時(shí)篩選出了20多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子、與細(xì)胞壁和細(xì)胞骨架合成有關(guān)的目的基因。
在棉纖維細(xì)胞蛋白質(zhì)譜構(gòu)建方面,已獲得了開(kāi)花后5、10、15、20天開(kāi)花后的蛋白圖譜,蛋白斑點(diǎn)分別達(dá)到1346、1316、1297、1321個(gè)。
在棉纖維品質(zhì)性狀關(guān)鍵基因的功能驗(yàn)證方面,已掌握了高效的農(nóng)桿菌介導(dǎo)、花粉管通道、基因槍轟擊三種轉(zhuǎn)基因技術(shù)方法,建立了棉花規(guī)模化轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系,多種轉(zhuǎn)基因技術(shù)有效的組裝,實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)操作,建立了高效、工廠(chǎng)化的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系,年產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花植株6000株以上,建立了快速基因功能驗(yàn)證體系,每年可對(duì)20個(gè)以上的目的基因進(jìn)行功能驗(yàn)證,并已獲得轉(zhuǎn)纖維品質(zhì)改良基因(GhPFN1-a,GhPFN1-s)植株500余株,2005年年初開(kāi)始8個(gè)纖維改良基因的遺傳轉(zhuǎn)化。
在分子改良方面,目前已對(duì)1200個(gè)標(biāo)記進(jìn)行了分離群體分析,1個(gè)月內(nèi)將獲得1000個(gè)以上標(biāo)記的遺傳圖譜,定位5個(gè)與纖維品質(zhì)性狀相關(guān)的QTL;根據(jù)生化性狀遺傳研究,建立生化遺傳輔助育種技術(shù)體系,選育優(yōu)質(zhì)新材料6個(gè),獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
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“棉花纖維品質(zhì)功能基因組學(xué)研究與分子改良”項(xiàng)目取得重要進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2005-07-04
|來(lái)源: 院辦公室|作者:admin
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