973項目申報書――重要養(yǎng)殖魚類功能基因組和分子設計育種的基礎研究-wenkub.com
2024-09-01 08:15 本頁面
【正文】 9. 評價利用魚類生殖、生長、抗病和 抗寒基因和分子標記進行分子設計育種可行性。 第 四 年 1. 魚類生殖、生長、抗病和抗寒的重要基因 的 功能分析； 2. 重要功能基因的啟動子分析； 3. 重要功能基因的信號傳遞及其調控機制研究； 4. 魚類病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用 研究； 5. 雌核發(fā)育和近交家系中抗病性狀與抗病分子標記的關聯(lián)性分析及QTL 定位； 6. 建立多基因聚合的轉羅非魚載體，獲得轉基因子一代 ； 7. 繼續(xù)遺傳圖譜構建及其品系或不同作圖群體間的雜交、回交分 析與測量； 8. 原生質細胞操作相關的基因操作載體設計 ， 基因敲除純合體 的獲得 ； 9. 轉基因魚 F2 代的獲得和擴群 ， 不同轉基因 F2 代家系的生長比較和信號通路活性比較 ， 通過轉基因技術干1. 鑒定調控魚類生殖、生長、抗病和抗寒的功能基因或分子標記 410個； 23個重要基因在生殖質 的形成和遷移、卵母細胞成熟、卵胚轉換以及性別決定和分化中的 功能及其基因調控網絡 ； 3. 揭示 23 個重要基因在魚類生長中的功能及其基因調控網絡； 4. 揭示 23 個抗病關鍵基因表達產物在預防魚類病毒性和細菌性疾病中的作用及其機理；闡明抗病候選功能基因和分子標記與魚類抗病性狀的關系； 5. 闡明 13 個重要病原基因的生物學功能及其免疫原性； 6. 獲得能提高斑馬魚和羅非魚抗寒性能的多基因聚合體 ； 7. 獲得 MAPPING 標記 500 個以上；年度 研究內容 預期目標 擾原生殖細胞的正常發(fā)育 ， 小 RNA及其互作蛋白與靶基因的作用研究。 1. 鑒定調控魚類生殖、生長、抗病和抗寒的功能基因或分子標記 1015個； 2. 揭示差異順式調控序列與相關基因啟動子差異甲基化修飾的關系及其功能特征； 3. 構建可控性性腺發(fā)育抑制轉基因穩(wěn)定遺傳品系； 4. 完成對養(yǎng)殖魚類肌肉組織中抑制抑肌素功能受阻的 F0個體篩選，并對其進行肌肉生長性狀特征的初步觀察； 5. 獲得構建牙鲆抗病性狀關聯(lián)分析基礎群體和 QTL作圖群體； 6. 獲得 3 個抗寒基因的 轉基因斑馬魚 F1 代 ； 獲得 5 個抗寒基因的 轉基因羅非魚 F0 代。 主要研究內容： 基于 BAC 克隆、轉座子系統(tǒng)、 Cre/lox 基因靶位操作的穩(wěn)定、高效的魚類轉基因技術研究； 基于蛋白質鋅指結構魚類基因快速敲除系統(tǒng)的優(yōu)化和完善； 持續(xù)激活的生長激素受體的分子設計及其轉基因魚的研制； 轉持續(xù)激活生長激素受體基因魚與轉生長激素基因魚的效應及生長激素信號通路上下游關鍵因子的比較研究； 性腺特異的小分子 RNA 在性別分化中的動態(tài)特性及其作用機理研究； 基于破壞生殖 細胞發(fā)生或維持的具有遺傳安全的魚類轉基因技術體系研究。 主要研究內容： 魚類耐寒基因調控網絡、功能分析和作用機理研究； 不耐寒魚類低溫脅迫下基因表達譜與耐寒魚類基因表達譜的 差異比較及其關鍵基因的鑒定和功能研究； 耐寒與不耐寒魚類溫度適應調控機制的差異的解析； 魚類抗寒機理研究模型的研制； 魚類抗寒基因和分子標記用于魚類分子設計育種的可行性途徑研究。 承 擔 單 位 ： 中國科學院水生生物研究所、浙江大學 課題負責人 ： 桂建芳 主要學術骨干 ： 周莉、羅琛、汪洋、鄭康、李忠、李志、魏麗華 經費比例： 25% 課題 2 魚類生長基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究 主要研究目標： 闡明魚類下丘腦 /垂體控制生長的基因調控網絡；揭示魚類性成熟和生長的相互協(xié)調及其調控機理；闡明腦腸肽 /生長激素 /類胰島素生長因子信號通路及其對魚類生長的調控機制；揭示卵泡抑素等抑肌素相關基因在調控魚類肌肉細胞增殖和魚肉蛋白 /脂肪平衡的作用機理；研制出可控不育性轉卵泡抑素等基因的轉基因魚品系；闡明魚類個體大小調控基因的系統(tǒng)發(fā)育和進化規(guī)律；開拓生長基因調控網絡和分子標記尤其是主控基 因用于魚類分子設計育種的可行性途徑。 項目的主要研究內容、課題設置和課題間的聯(lián)系 與項目擬解決的關鍵科學問題和總體目標的 學術思路圖 項目設置的 6 個課題是： 課題 1 魚類生殖基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究； 課題 2 魚類生長基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究； 課題 3 魚類抗病基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究； 課題 4 魚類抗寒基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究； 課題 5 魚類數量性狀多基因聚合育種技術研究； 魚類主要經濟性狀的功能基因組 魚類生殖功能基因組 魚類分子設計育種的策略和理論基礎 魚類生長功能基因組 魚類抗性功能基因組 主要研究內容 解決的關鍵科學問題 總體目標 魚類生殖基因調控網絡和分子設計育種的基礎研究 魚類生長基因調控網絡和分子設計育種的 基礎研究 魚類抗病基因調控網絡和分子設計育種的 基礎 研究 魚類 抗寒基因 調控網絡和分子設計育種的 基礎研究 課題設置的 思路 魚類分子設計育種的基因操作技術研究 魚類數量性狀多基因聚合 育種 技術研究 魚類分子設計育種的可行性途徑 魚類分子設計育種的實踐與應用 課題 6 魚類分子設計育種的基因操作技術研究。 2) 精干、務實的研究團隊，成效突出： 本項目集中了中國科學院、中國水產科學研究院、中山大學、浙江大學、武漢大學等相關科研單位和高等院校在本領域的優(yōu)秀人才，具有強烈的使命感和責任感，經過五年的合作，已取得了相當高的學術成績，主要學術帶頭人在項目執(zhí)行過程中發(fā)表了高水平的學術論文 ，有的還獲得國家杰出青年科學基金資助，已形成一支經過磨練、對科學有執(zhí)著追求、精干、務實、高效的研究團隊，成為本項目順利實施的人才保證。 2) 獨特的研究體系，注重發(fā)揮中國特色和優(yōu)勢： 銀鯽多倍體的遺傳背景和同時具有的雌核發(fā)育生殖和有性生殖雙重生殖方式以及性逆轉魚類奇特的性別分化現(xiàn)象為解析魚類生殖和性控的基因調控網絡提供了 新穎、 獨特的研究體系，有利于發(fā)揮我國的特色和優(yōu)勢。用免疫熒光定位確定其基因的蛋白產物的組織、細胞和亞細胞定位； 6. 采用染色質 免疫 沉淀法（ Chromatin immunoprecitation， ChIP）、凝膠遷移或電泳遷移率檢測（ Electrophoretic Mobility Shift Assay， EMSA）等技術研究 DNA與蛋白的相互作用； 7. 采用免疫共沉淀（ Coimmunoprecipitation， CoIP）、 GSTpull down、熒光共振能量轉移（ Fluorescence resonance energy transfer， FRET）、雙分子熒光互補（ bimolecular fluorescence plementation， BiFC）等技術研究蛋白相互作用； 對一些重要蛋白進行質譜分析、并對其進行泛素化、乙酰化和磷酸化等修飾分析； 8. 鑒定兩性生殖鯽魚卵子中雙親特異性甲基化、發(fā)育不等性基因， 分析單性生殖鯽魚三倍體卵子中相關同源基因啟動子 CpG 島甲基化差異和基因表達調節(jié)差異，確定發(fā)生差異甲基化的目標基因；比較分析兩性生殖與單性生殖鯽魚卵子基
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