英文標(biāo)題:The major-effect QTL CsARN6.1 encodes an AAA-ATPase domain-containing protein that is associated with waterlogging stress tolerance through promoting adventitious root formation
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中文標(biāo)題:CsARN6.1編碼的AAA-ATPase基因通過(guò)促進(jìn)不定根形成增強(qiáng)黃瓜耐水淹性
發(fā)表期刊:the Plant Journal, 2018
影響因子:5.90
1.不定根數(shù)目是數(shù)量性狀且與水淹脅迫耐受力顯著相關(guān)
表型觀察發(fā)現(xiàn),水淹處理7天后,Zaoer-N幼苗下胚軸生長(zhǎng)出許多不定根,而Pepino幾乎沒(méi)有;通過(guò)對(duì)F2群體表型統(tǒng)計(jì),所有子代的不定根數(shù)目表現(xiàn)出正態(tài)分布,這也說(shuō)明了該性狀為數(shù)量性狀。另外,對(duì)F2群體的949個(gè)個(gè)體進(jìn)行水淹耐受力評(píng)估打分,發(fā)現(xiàn)不定根數(shù)目與水淹耐受力之間呈顯著正相關(guān),皮爾森相關(guān)系數(shù)為0.72(P = 0.05),這表明不定根數(shù)目可以作為衡量水淹耐受力的可靠指標(biāo)。
2、ARN6.1的初定位
利用SLAF-seq的方法對(duì)親本及兩個(gè)極端混池進(jìn)行測(cè)序,親本測(cè)序深度分別為29.18×和22.85×,兩個(gè)混池的深度分別為50.6×和53.72×,以9930為參考基因組,利用△SNP-index和ED的方法計(jì)算顯著關(guān)聯(lián)位點(diǎn),將關(guān)聯(lián)區(qū)域定位在6號(hào)染色體標(biāo)記SLAF_marker_192310和SLAF_marker_192096之間,區(qū)間大小301kb(圖1)。
3、ARN6.1的精細(xì)定位
利用定位區(qū)間側(cè)翼SLAF標(biāo)記(SLAF_marker_192310和SLAF_marker_192096)上的SNP,分別各開(kāi)發(fā)KASP標(biāo)記(KASP1和KASP13),并對(duì)2274個(gè)F2子代進(jìn)行分析,結(jié)合基因分型和表型數(shù)據(jù),將ARN6.1定位到61.5kb的區(qū)間(KASP10和KASP11)。為進(jìn)一步縮小區(qū)間,利用KASP10和KASP11對(duì)4417個(gè)F2個(gè)體進(jìn)行分型,得到6個(gè)重組個(gè)體,這6個(gè)重組個(gè)體分別自交得到6個(gè)F2:3家系,然后利用新開(kāi)發(fā)的5個(gè)dCAPS對(duì)F2:3家系進(jìn)行分型,結(jié)合所有表型數(shù)據(jù),最終將ARN6.1定位在36.1kb的范圍內(nèi)。對(duì)該區(qū)進(jìn)行注釋,共有7個(gè)基因,有趣的是,其中5個(gè)基因都被預(yù)測(cè)為編碼AAA 型的ATP酶家族蛋白。
2個(gè)親本重測(cè)序分析,在36.1kb的區(qū)間內(nèi)開(kāi)發(fā)到25個(gè)SNP,研究者對(duì)100個(gè)黃瓜自交系的23個(gè)SNP(2個(gè)SNP只存在于Zaoer-N中而被過(guò)濾掉)進(jìn)行分型,結(jié)合每個(gè)自交系不定根數(shù)目的表型數(shù)據(jù)進(jìn)行局部關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示SNP02與表型有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。對(duì)SNP02分析發(fā)現(xiàn),其位于Csa6G504460的第二外顯子,可能就是引起變異的SNP位點(diǎn)。
4、表達(dá)分析驗(yàn)證Csa6G504460
前期研究中,研究者對(duì)親本Zaoer-N和Pepino幼苗下胚軸在水淹處理后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析,以上定位區(qū)間內(nèi)的7個(gè)基因只有Csa6G504460在處理組和對(duì)照組間存在差異表達(dá),并且差異表達(dá)只發(fā)生在Zaoer-N中。而后,研究者對(duì)這7個(gè)基因又進(jìn)行qRT-PCR分析,同樣發(fā)現(xiàn)只有Csa6G504460在Zaoer-N的處理組和對(duì)照組間存在差異表達(dá),并且在處理后36h表達(dá)量差異出現(xiàn)峰值。另外,組織特異表達(dá)分析表明Csa6G504460在多個(gè)組織中均有表達(dá),但是在根中的表達(dá)量顯著高于其他組織。因此,從基因表達(dá)角度驗(yàn)證了Csa6G504460(以下命名為CsARN6.1)的真實(shí)性。
5、CsARN6.1突變體降低ATP酶活性
基因組和cDNA序列分析顯示,CsARN6.1擁有2個(gè)外顯子,被預(yù)測(cè)為編碼含有511個(gè)氨基酸殘基的AAA-ATPase結(jié)構(gòu)域蛋白,該蛋白中含有一個(gè)coiled-coil結(jié)構(gòu)域(圖2),前期關(guān)聯(lián)到的SNP02即位于該結(jié)構(gòu)域,由于該SNP的突變導(dǎo)致Asp被替換成Gly,Zaoer-N為CsARN6.1^Asp型,表現(xiàn)出較強(qiáng)的ATP酶活性,而Pepino為CsARN6.1^Gly型,幾乎沒(méi)有ATP活性。
6、轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證
為驗(yàn)證CsARN6.1的功能,將CsARN6.1^Asp通過(guò)PCR實(shí)驗(yàn)克隆后,轉(zhuǎn)入擬南芥中,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株的根長(zhǎng)顯著長(zhǎng)于對(duì)照,同時(shí),轉(zhuǎn)基因植株上可以明顯觀察到側(cè)根發(fā)育,而對(duì)照組則沒(méi)有側(cè)根發(fā)育。為進(jìn)一步驗(yàn)證,研究者將CsARN6.1^Asp轉(zhuǎn)入黃瓜品種Xintaimici(CsARN6.1^Gly型),并經(jīng)多代自交和篩選,獲得單拷貝的純合轉(zhuǎn)基因植株。發(fā)芽后3天,轉(zhuǎn)基因植株的初生根長(zhǎng)度顯著長(zhǎng)于野生型。水淹處理后,轉(zhuǎn)基因黃瓜下胚軸中CsARN6.1的表達(dá)量顯著高于野生型。處理后7天,轉(zhuǎn)基因黃瓜下胚軸的不定根數(shù)目明顯高于野生型。另外,野生型黃瓜葉片和子葉的萎黃病較轉(zhuǎn)基因黃瓜嚴(yán)重。以上轉(zhuǎn)基因結(jié)果證實(shí)CsARN6.1能夠促進(jìn)不定根形成和黃瓜水淹耐受力。
7、ATP酶活性影響黃瓜不定根形成
前期研究發(fā)現(xiàn),EDTA能夠抑制AAA-ATPase蛋白的ATP酶活性。研究者通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)EDTA處理的CsARN6.1^Asp蛋白的ATP酶活性相對(duì)于對(duì)照降低24%(圖3 a)。隨后,研究者用加入EDTA的水處Zaoer-N幼苗,以檢測(cè)ATP酶活性損耗對(duì)下胚軸不定根的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)EDTA處理后,Zaoer-N沒(méi)有了不定根生成能力(圖3 b.c)。
進(jìn)化樹(shù)分析顯示,CsARN6.1與擬南芥At2G18190和At3G50930存在較高的同源性(圖3d),而在之前研究中發(fā)現(xiàn),H2O2處理擬南芥后,At2G18190.1和At3G50930.1被顯著誘導(dǎo)表達(dá)。水淹后植物體內(nèi)H2O2積累是普遍的生理響應(yīng)。因而研究者嘗試在水中加入H2O2后處理Zaoer-N幼苗,與無(wú)水處理的對(duì)照相比,48h后處理組植株CsARN6.1的表達(dá)量是對(duì)照組的4.3倍,與不加H2O2的水處理的對(duì)照相比,48h后CsARN6.1的表達(dá)量是對(duì)照組的2.1倍(圖3e)。5天后統(tǒng)計(jì)不同處理的材料下胚軸不定根數(shù)目,發(fā)現(xiàn)與不加H2O2的水處理的對(duì)照相比,水中加入H2O2的處理組的不定根數(shù)目增加60%(圖3 f.g)。
在該研究中,基因挖掘和功能分析使用了SLAF-seq、BSA分析、重測(cè)序、KASP、RNA-seq、qRT-PCR、PCR克隆等測(cè)序和分子實(shí)驗(yàn)方法 成功分離適應(yīng)水淹的主效基因CsARN6.1,并驗(yàn)證基因功能,解析了黃瓜耐水淹分子機(jī)制。
百邁客云BSA分析工具是一款結(jié)合多年BSA分析項(xiàng)目分析經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的包含一鍵式標(biāo)準(zhǔn)化分析和個(gè)性化多樣性分析集成式分析平臺(tái).可以進(jìn)行基本分析和個(gè)性化分析,基本分析內(nèi)容包括:1) 原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入;2) 與參考基因組比對(duì);3) BSA分析;4) 一鍵式生成網(wǎng)頁(yè)版結(jié)題報(bào)告。
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BSA分析,即集群分離分析,它是通過(guò)具有相對(duì)性狀的一對(duì)親本雜交,在其任一分離后代群體中,根據(jù)個(gè)體表型(或基因型)的極端差異,選取一定量個(gè)體,將其DNA,RNA,SLAF-seq(百邁客自主研發(fā)的技術(shù))混合,構(gòu)建兩個(gè)基因池(pool).然后將混池測(cè)序數(shù)據(jù)與參考基因組的序列比對(duì),基于檢測(cè)到SNP,InDel等變異類型,尋找兩混池間存在顯著差異標(biāo)記,利用歐氏距離,SNP-index等算法評(píng)估與性狀關(guān)聯(lián)的區(qū)域.并對(duì)區(qū)域內(nèi)的基因進(jìn)行功能注釋和富集分析等等.在基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行深入挖掘,如:引物設(shè)計(jì),區(qū)域內(nèi)基因挖掘及標(biāo)記篩選等等!
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什么是國(guó)家自然科學(xué)基金
上世紀(jì)80年代初,為推動(dòng)我國(guó)科技體制改革,變革科研經(jīng)費(fèi)撥款方式,在小平同志的親切關(guān)懷下,國(guó)務(wù)院于1986年2月14日批準(zhǔn)成立了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì),管理國(guó)家自然科學(xué)基金。30年來(lái),科學(xué)基金不斷完善同行評(píng)價(jià)體系,提升資助管理水平,逐步形成了包括探索、人才、工具、融合四大系列的資助格局。
然科學(xué)基金申請(qǐng)資格
那么誰(shuí)可以申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金呢,說(shuō)到這,首先得提一下依托單位,科學(xué)基金接受自然人申請(qǐng),但項(xiàng)目的實(shí)施得是在可以承擔(dān)自然科學(xué)基金項(xiàng)目的法人單位。國(guó)家自然科學(xué)基金條例的第八條規(guī)定:中華人民共和國(guó)境內(nèi)的高等學(xué)校、科學(xué)研究機(jī)構(gòu)和其他具有獨(dú)立法人資格、開(kāi)展基礎(chǔ)研究的公益性機(jī)構(gòu),可以在基金管理機(jī)構(gòu)注冊(cè)為依托單位。當(dāng)然,可以注冊(cè)不一定意味著注冊(cè)成功哦,基金委會(huì)審,2017年,基金委批準(zhǔn)了160個(gè)單位為自然基金依托單位。那么依托單位里什么樣的研究人員可以申請(qǐng)基金呢,條例第十條規(guī)定如果你滿足以下2個(gè)條件任意一個(gè),就可以申請(qǐng),第一個(gè)具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題或者從事基礎(chǔ)研究的經(jīng)歷,第二個(gè)是具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱或者有博士學(xué)位,如果你既沒(méi)有博士學(xué)位又沒(méi)有高級(jí)職稱但是你有火熱的科研熱情,基金委也不會(huì)對(duì)你熟視無(wú)睹,只要有2名具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱且與你申請(qǐng)課題研究領(lǐng)域相同的科技人員對(duì)你進(jìn)行推薦,你也可以申請(qǐng),但如果你很不幸在一個(gè)不是依托單位的單位,那你是不是就不能申請(qǐng)了呢,當(dāng)然不是了,別說(shuō)你的單位不是依托單位,就算你沒(méi)有單位,只要你找到一家依托單位,和他協(xié)商好,你也可以掛在該單位申請(qǐng)基金,當(dāng)然,這個(gè)實(shí)際操作起來(lái)會(huì)麻煩些,不過(guò)想想科學(xué)研究中的困難,這就不算困難了,對(duì)吧。當(dāng)然,自然基金項(xiàng)目類型那么多,很多項(xiàng)目在上面所說(shuō)條件的基礎(chǔ)上,還會(huì)有很多特殊要求。具體可以參考項(xiàng)目指南:http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/xmzn/2018xmzn/01/index.html。
年自然基金資助情況
2017年基金委共接收了各類項(xiàng)目申請(qǐng)202248項(xiàng),前三甲的項(xiàng)目類型分別為面上項(xiàng)目:18136項(xiàng),青年科學(xué)基金:17523項(xiàng),地區(qū)科學(xué)基金:3017項(xiàng)。財(cái)政支出總計(jì)花了267.28億元,和2011年相比整整增加了90%,怪不得這幾年科技服務(wù)的公司越開(kāi)越多了呢。
這么多的錢都去了什么地方呢,你如果以為是大家一起分分,那你就圖樣圖森破了,我們來(lái)看看下圖,2017年受資助經(jīng)費(fèi)超過(guò)10億元的省份共有7個(gè),資助前5位的省份占總資助的54.97%!分別是北京,上海,江蘇,廣東和湖北,妥妥的都是科教大省市。
再談?wù)劔@得項(xiàng)目支持最多的三類項(xiàng)目,相對(duì)來(lái)說(shuō)也是最容易申請(qǐng)的,如下表所示,資助率平均在20%。
面上項(xiàng)目是國(guó)家自然基金資助數(shù)目最多,學(xué)科覆蓋最廣的一類資助類型,項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)占各類項(xiàng)目資助總經(jīng)費(fèi)的45%以上,在職攻讀研究生學(xué)位的人員經(jīng)導(dǎo)師同意后也能申請(qǐng),面上一般資助期限為4年;青年科學(xué)基金這是一類對(duì)于剛獲得博士學(xué)位的研究人員來(lái)說(shuō)相對(duì)比較容易申請(qǐng)的資助項(xiàng)目,且對(duì)于符合條例第十條規(guī)定的在職攻讀博士學(xué)位的人員,經(jīng)導(dǎo)師同意后也能通過(guò)受聘單位申請(qǐng),不過(guò)這個(gè)只是基金委對(duì)年輕人的關(guān)愛(ài),在你科研的道路上扶你上馬走一程,項(xiàng)目期限為2年, (國(guó)內(nèi)的大環(huán)境,一般沒(méi)有基金的話,是不可以上副研的)所以,我們也應(yīng)該理解這個(gè)項(xiàng)目類型只能獲得一次資助的規(guī)定;地區(qū)科學(xué)基金是重點(diǎn)支持偏遠(yuǎn)地區(qū)的,偏遠(yuǎn)地區(qū)條件差,基礎(chǔ)薄弱,基金申請(qǐng)寫(xiě)研究條件的時(shí)候難免被發(fā)達(dá)地區(qū)比下去,所以基金委直接出臺(tái)了這么一項(xiàng),簡(jiǎn)直是太貼心了。
2018年度自然基金申請(qǐng)
一般來(lái)說(shuō)每年的12月份會(huì)發(fā)布下一年的項(xiàng)目申請(qǐng)指南,很多新人、老手也是這以后才開(kāi)始準(zhǔn)備本子的,2018年國(guó)自然本子的集中接受期 從2018年3月1日開(kāi)始,3月20日16時(shí)截止(3月17-18日辦公,其他法定假日不辦公)。當(dāng)然基金申請(qǐng)是需要依托單位的,所以,每個(gè)單位都有自己的截止日期,一般都是早于20號(hào)的,晚了,就不給你整啦。對(duì)于各種規(guī)定,可以通過(guò)官網(wǎng)查詢,特別詳細(xì),基金委官網(wǎng):http://www.nsfc.gov.cn/,登錄https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/,可以查詢往年資助詳細(xì),2018年申請(qǐng)受理注意事項(xiàng):http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/2018sqsl/index.html。
金撰寫(xiě)
說(shuō)起撰寫(xiě)基金,那估計(jì)很多人都有一大把心酸淚,那些掉了的發(fā),敖紅了的眼,斃掉的本子,想想都心痛。但是申請(qǐng)的多了,必然就有一大堆經(jīng)驗(yàn)了,自己的拿出來(lái)分享,別人的拿來(lái)用,推薦2個(gè)網(wǎng)站,科學(xué)網(wǎng)的http://bbs.sciencenet.cn/和http://blog.sciencenet.cn/上面一堆關(guān)于基金申請(qǐng)和評(píng)審的相關(guān)知識(shí),小木蟲(chóng)http://muchong.com/bbs/上面有很多血淚教訓(xùn)。
自然基金注重的是研究的科學(xué)價(jià)值,創(chuàng)新性,可行性和社會(huì)價(jià)值,首要在于選題,選的題目得有創(chuàng)新點(diǎn),創(chuàng)新不能脫離前期實(shí)驗(yàn)支撐,和可行性相輔相成。我們以青年基金為例,一般新畢業(yè)的博士申請(qǐng)的比較多,但是縱你有一千個(gè)想法,個(gè)個(gè)都說(shuō)出花來(lái),如果沒(méi)有研究基礎(chǔ),可行性就大打折扣了,所以,很多青年基金的申請(qǐng)一般都不會(huì)脫離博士課題的研究,但也不可能拷貝學(xué)位論文,在博士期間課題的基礎(chǔ)上尋找切入點(diǎn),深入一下,來(lái)點(diǎn)新的,這樣可行性,創(chuàng)新點(diǎn)基本都有啦,科學(xué)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值那是必須的了,當(dāng)然,要是你的博士課題很扯,那咱就想想別的辦法,或者就去拼人品吧。
既然是申請(qǐng)基金,那就得按照基金委給你化的條條框框來(lái),不能只講idea,很多時(shí)候辛辛苦苦寫(xiě)出的本子,在初審的時(shí)候就被刷了,那基本都是格式審查沒(méi)過(guò),這幾年每年都有2%左右的本子都是因?yàn)楦袷奖凰⒘?,有些是純粹打醬油,不怕浪費(fèi)單位資源,不怕挨批,那被斃了也不可惜,就當(dāng)是湊熱鬧了,但有些基礎(chǔ)扎實(shí)、立題新穎的本子如果因?yàn)楦袷經(jīng)]過(guò),那就太可惜啦,一些比如人員超項(xiàng)、申請(qǐng)代碼選擇錯(cuò)誤、依托單位不一致、申請(qǐng)人和參與人的資格問(wèn)題等,在這些問(wèn)題上翻了,可對(duì)得起你完美的課題設(shè)計(jì)呀?2017年不予受理的最多原因竟然是依托單位或者合作單位沒(méi)有加蓋公章,或者名稱和公章不一致,達(dá)到了568項(xiàng),這是什么鬼??圖譜君表示理解不了,難道你們單位沒(méi)章?還是單位水太深? 當(dāng)然基金委還是很開(kāi)明的,接受申述,2017年 有708個(gè)本子表示不服,為什么初審都不給過(guò),太丟人了,基金委接受了509項(xiàng),維持原判466項(xiàng),重新考慮了43項(xiàng),最后有9項(xiàng)成功得到資助,厲害了??!
接下來(lái)說(shuō)說(shuō)基金正文,主要包括三個(gè)部分,第一部分是立項(xiàng)依據(jù)和研究?jī)?nèi)容,包括5個(gè)小項(xiàng):第一是立項(xiàng)依據(jù),主要是研究意義和國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,指出課題的空白點(diǎn)、難點(diǎn),確立本子的研究著眼點(diǎn),當(dāng)然什么國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、填補(bǔ)空白這種詞就少用用吧,留著等你做出大成果被報(bào)道的時(shí)候用吧;第二是研究?jī)?nèi)容,研究目標(biāo)和擬解決的科學(xué)問(wèn)題,這一部分的文字可能不是最多的,但卻是最重要的,評(píng)審專家看得最細(xì)致,征服專家就在這一段了,雖說(shuō)是同行評(píng)議,但評(píng)審專家不可能什么研究方向都是特別精通的,通過(guò)這一部分,讓專家明白你的方向,理解你本子的科學(xué)價(jià)值,做到大同行能看懂,小同行能看出水平; 第三是研究方案和可行性分析,研究方案包括研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)手段和一些關(guān)鍵技術(shù)的說(shuō)明,可行性分析就是本子的研究基礎(chǔ)呀,國(guó)自然資助的研究一般不太可能是前期什么都沒(méi)做的,只給專家畫(huà)一個(gè)餅,技術(shù)路線里最好已經(jīng)是完成了一部分,后續(xù)的實(shí)驗(yàn)材料已經(jīng)準(zhǔn)備完善了,舉例證實(shí)你用的技術(shù)方案是可行的,你的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是可以支撐你的實(shí)驗(yàn)方案的,這個(gè)時(shí)候很多大單位,大牛的實(shí)驗(yàn)室就占優(yōu)勢(shì)了;第四是本子特色和創(chuàng)新點(diǎn),這個(gè)是必須寫(xiě)的,符合我國(guó)新時(shí)代的科學(xué)發(fā)展之路,當(dāng)然不用篇幅太多,半頁(yè)都算多了;第五是研究計(jì)劃和預(yù)期結(jié)果,以年為單位,這個(gè)時(shí)候就要畫(huà)餅啦,當(dāng)然別胡扯,按照研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線寫(xiě)踏實(shí)點(diǎn),專家的眼睛雪亮,就你那點(diǎn)東西還能做到天上去。
第二部分是研究基礎(chǔ)和工作條件,其實(shí)這部分內(nèi)容有一些是上一部分可行性分析的補(bǔ)充,如果研究基礎(chǔ)的結(jié)果比較多,發(fā)表了相應(yīng)的文章,那么什么重點(diǎn)圖表啥的都給整上去,工作條件什么的把軟硬件都寫(xiě)上去,什么實(shí)驗(yàn)設(shè)備,PCR儀、高速離心機(jī)都可以寫(xiě)上,前提是這些東西對(duì)你的實(shí)驗(yàn)的確比較重要,軟件之類的可以寫(xiě)寫(xiě)你的門路,比如你的實(shí)驗(yàn)和什么大專家合作呀,不過(guò)要是你寫(xiě)的專家和評(píng)審你的專家不對(duì)付,那就不好說(shuō)啦。當(dāng)然大多數(shù)專家都是很理性的,所以該傍的大腿還得傍,因?yàn)樵u(píng)審你的專家不可能正好是你研究方向的專家,如果你的本子后續(xù)在大專家的指導(dǎo)下實(shí)施,那會(huì)顯得比較靠譜。還有就是目前承擔(dān)的相關(guān)項(xiàng)目呀和完成過(guò)的國(guó)自然情況,這個(gè)不一定和本項(xiàng)目相關(guān),這些沒(méi)有就寫(xiě)無(wú)好了。
第三部分就是一些情況調(diào)查啦,主要是申請(qǐng)人本人和參加人員申請(qǐng)不同類型基金的情況,有啥說(shuō)啥就好了
后面就是申請(qǐng)人簡(jiǎn)歷和參與人的一些基本介紹了,這個(gè)時(shí)候把自己發(fā)過(guò)的文章都列上,這個(gè)都是實(shí)力的象征啊。記住,基金委讓寫(xiě)的東西都是有用的,哪天你要發(fā)現(xiàn),你因?yàn)楹?jiǎn)歷不夠鮮亮,被競(jìng)爭(zhēng)掉了,也別覺(jué)得怨,踏踏實(shí)實(shí)來(lái)年再寫(xiě),用實(shí)力來(lái)豐富你的簡(jiǎn)歷。
最后就是簽字蓋章頁(yè)了,合規(guī)合法從來(lái)都是最重要的。
當(dāng)然了,所有用到參考文獻(xiàn)的都得附上,盡量找最近三四年之內(nèi)的,格式啥的都整好了,在endnote下面自己編輯個(gè)filter,這樣格式不容易出錯(cuò)。說(shuō)到這,大家有沒(méi)有覺(jué)得大部分這些內(nèi)容都有畢業(yè)論文第一章的既視感,還沒(méi)有畢業(yè)的同學(xué)們,好好寫(xiě)畢業(yè)論文,對(duì)你申請(qǐng)基金有好處哦。
嘮叨了這么多,圖譜君好像沒(méi)說(shuō)圖譜呀,其實(shí)涉及基因定位的基金申請(qǐng)還是挺多的,但是具體方法還是和所研究的領(lǐng)域方向,具體目標(biāo)有關(guān)系,目前來(lái)說(shuō),圖譜的構(gòu)建是大多數(shù)基因定位本子的研究基礎(chǔ),后續(xù)再根據(jù)實(shí)際,去考慮具體創(chuàng)建什么樣的材料,運(yùn)用什么定位方法,開(kāi)發(fā)什么標(biāo)記,話說(shuō)百邁客在這些內(nèi)容的解決上是經(jīng)驗(yàn)多多啦。什么時(shí)候圖譜君拿到了一個(gè)真實(shí)本子的授權(quán),再以其為例,說(shuō)說(shuō)大牛或小牛的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思,技術(shù)方法吧。
話說(shuō)寫(xiě)基金其實(shí)就是養(yǎng)豬,養(yǎng)一只好豬、肥豬、健康豬,賣給基金委,拿錢。我們很多人沒(méi)養(yǎng)過(guò)豬,但誰(shuí)還沒(méi)花過(guò)賣豬錢啊。
最后,來(lái)2句名人名言,不做翻譯,大家自行體會(huì)。
遺傳群體事業(yè)部 聞偉鍔 | 文案
許語(yǔ)輝 | 審核
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò),侵刪
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雜種優(yōu)勢(shì),是雜合體在一種或多種性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。雜交種的優(yōu)良表現(xiàn)體現(xiàn)在多個(gè)重要農(nóng)藝性狀中,如抗逆、育性、生物量和產(chǎn)量等。同一個(gè)基因型,或不同基因型組合的多種性狀,雜種優(yōu)勢(shì)程度不同。雜種優(yōu)勢(shì)被廣泛利用于商業(yè)植物育種計(jì)劃中,但其遺傳機(jī)理并未得到徹底和統(tǒng)一的解釋,仍然存在爭(zhēng)議。一百多年來(lái),遺傳和育種學(xué)家們不遺余力的研究雜種優(yōu)勢(shì)的形成機(jī)理,并嘗試構(gòu)建各種遺傳模型用于解釋雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象?;趩蝹€(gè)遺傳位點(diǎn)不考慮上位性理論,并結(jié)合隱性產(chǎn)生不利影響的假定,產(chǎn)生了兩個(gè)重要的雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理假說(shuō),包括顯性假說(shuō)和超顯性假說(shuō)。顯性假說(shuō)認(rèn)為來(lái)自于一個(gè)親本的不利等位基因被來(lái)自另一個(gè)親本的有利等位基因掩蓋而產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象,超顯性假說(shuō)認(rèn)為雜合位點(diǎn)本身比純合位點(diǎn)表現(xiàn)優(yōu)良,因此,基因型的雜合程度與雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)成正比。另外,還有一個(gè)假說(shuō),即上位性假說(shuō),它認(rèn)為非等位基因間正向的互作效應(yīng)也會(huì)引起雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。
分子標(biāo)記的發(fā)展和飽和連鎖圖譜的構(gòu)建為解析雜種優(yōu)勢(shì)遺傳基礎(chǔ)提供了新的工具。兩個(gè)主要的新方法應(yīng)運(yùn)而生:1.利用分子標(biāo)記的信息,探索雜種優(yōu)勢(shì)與親本遺傳多樣性的關(guān)系;2.對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)QTL進(jìn)行定位,以此挖掘出控制雜種優(yōu)勢(shì)的基因。利用分子標(biāo)記信息進(jìn)行QTL作圖,挖掘控制雜種優(yōu)勢(shì)的數(shù)量性狀位點(diǎn),是研究雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理的常用方法。但是,以往的低密度分子標(biāo)記并不足以檢測(cè)控制復(fù)雜性狀的多個(gè)連鎖基因。因此,需要將標(biāo)記的密度提高到覆蓋全基因組,且涉及到群體內(nèi)所有可能出現(xiàn)的重組事件,比如利用高通量測(cè)序的策略,這樣,才有可能在一個(gè)雜交種中將其表現(xiàn)的雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象解釋清楚。
永久F2群體可以提供可用于重復(fù)試驗(yàn)的基因型相同的種子,構(gòu)建過(guò)程中也含有豐富的重組信息,適合對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳機(jī)理進(jìn)行剖析。
2.研究方法和預(yù)期結(jié)果:
2.1表型數(shù)據(jù)的處理
利用方差分析計(jì)算各性狀的環(huán)境方差、重復(fù)方差(有試驗(yàn)重復(fù))、遺傳方法、基因型與環(huán)境互作方差、誤差方差和遺傳力,并估計(jì)哥哥變量的遺傳效應(yīng)。方差分析的線性模型為:
μ,e,r,g,ge,ε?分別為群體均值,環(huán)境效應(yīng),重復(fù)效應(yīng),基因型效應(yīng),基因型與環(huán)境互作效應(yīng),誤差效應(yīng)。環(huán)境和重復(fù)設(shè)為固定效應(yīng),基因型以及基因型與環(huán)境互作設(shè)為隨機(jī)效應(yīng)。上述模型得到的基因型估計(jì)值作為矯正表型值,在以后的分析中代替表型值,以期望得到更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。
2.2遺傳圖譜的構(gòu)建
2.2.1 高密度圖譜的構(gòu)建
依據(jù)測(cè)序(最好是重測(cè)序)開(kāi)發(fā)的SNP及InDel標(biāo)記,由于重測(cè)序上圖的SNP個(gè)數(shù)大于重組事件數(shù),因此將沒(méi)有發(fā)生重組的SNP位點(diǎn)聚成一個(gè)單元,每個(gè)單元稱為一個(gè)Bin。以Bin為標(biāo)記進(jìn)行遺傳圖譜構(gòu)建。如下圖所示:
2.2.2永久F2群體圖譜構(gòu)建:
永久F2群體的標(biāo)記基因型由RIL群體的標(biāo)記基因型根據(jù)組配方式推知,構(gòu)建永久F2群體的高密度遺傳圖譜。
2.3 RIL群體和永久F2群體自身表型QTL定位
在RIL群體和永久F2群體中進(jìn)行性狀的QTL定位以及效應(yīng)估計(jì)。利用IciMapping V4.0檢測(cè)加性(顯性)QTL,同時(shí)檢測(cè)二維互作位點(diǎn)的上位性。QTL加性效應(yīng)有基因型顯性純合位點(diǎn)和隱性純合位點(diǎn)間的平均表型值間的差異決定,顯性效應(yīng)是由基因型純合位點(diǎn)和雜合位點(diǎn)間平均表型值間的差異決定的。QTL作圖所用方法是表型對(duì)標(biāo)記變量的逐步回歸法,表型數(shù)據(jù)為上述線性模型計(jì)算得到的矯正表型值。
2.3.1 RIL群體的QTL定位
利用完備區(qū)間作圖法,以RIL群體的性狀為表型數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL定位和效應(yīng)估計(jì),得到的結(jié)果如下表:
Traits | Chromosome | Distance(cM) | Marker | LOD | PVE(%) | ADD |
yield | 1 | 10 | bin1 | 4 | 11 | -0.11 |
height | 2 | 20 | bin2 | 5 | 15 | 0.11 |
2.3.2 永久F2群體的QTL定位
永久F2群體可以檢測(cè)到顯性QTL,同時(shí)也能對(duì)QTL的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)進(jìn)行估計(jì)。同樣利用完備區(qū)間作圖法,進(jìn)行永久F2群體的QTL定位,結(jié)果如下表所示:
Traits | Chromosome | Distance(cM) | Marker | LOD | PVE(%) | ADD | DOM |
yield | 3 | 20 | bin3 | 3 | 10 | 0.12 | 0.03 |
height | 4 | 30 | bin4 | 4 | 11 | -0.11 | -0.05 |
2.3.3 永久F2群體的上位性QTL定位
由于上位性對(duì)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)具有重要的作用。同樣利用遺傳圖譜和完備區(qū)間作圖中的上位性作圖法,對(duì)相關(guān)性狀進(jìn)行上位性QTL定位。定位到加性與加性互作(AA),加性與顯性互作(AD),顯性與加性互作(DA)以及顯性與顯性互作效應(yīng)(DD)的QTL如下表所示:
Traits | Parameter | AA | AD | DA | DD |
yield | Average LOD | 3.3 | 4.5 | 5 | 6.4 |
Average PVE | 5.1 | 6.2 | 3.3 | 4.8 | |
height | Average LOD | 30 | 4 | 3.9 | 5.6 |
Average PVE | 6.1 | 6 | 5.5 | 5.9 |
2.4雜種優(yōu)勢(shì)QTL定位
2.4.1 中親值以及QTL定位方法
永久F2群體中,F(xiàn)1個(gè)體的中親值是根據(jù)F1個(gè)體本身的表現(xiàn)與雙親性狀值計(jì)算出來(lái)的。中親值=F1表型值-親本中親值。計(jì)算每個(gè)F1對(duì)應(yīng)的中親值,以中親值為表型進(jìn)行QTL定位,其QTL的效應(yīng)是雜合子與雙親表現(xiàn)均值的差異。由于雜種優(yōu)勢(shì)QTL的特殊性,分別利用F2群體類型和RIL群體類型分別定位顯性QTL。所用軟件同上,在檢測(cè)顯性效應(yīng)時(shí)同樣也檢測(cè)顯性和顯性互作QTL。
2.4.2 雜種優(yōu)勢(shì)QTL定位結(jié)果
雜種優(yōu)勢(shì)QTL是利用超中親優(yōu)勢(shì)值作為表型值進(jìn)行性狀遺傳位點(diǎn)檢測(cè)得到的,其遺傳效應(yīng)不包括加性效應(yīng),全部由顯性效應(yīng)決定。雜種優(yōu)勢(shì)QTL定位結(jié)果如下表所示:
Traits | Chromosome | Distance(cM) | Marker | LOD | PVE(%) | DOM |
yield | 1 | 10 | bin1 | 4 | 11 | -0.11 |
height | 2 | 20 | bin2 | 5 | 15 | 0.11 |
2.5性狀QTL和雜種優(yōu)勢(shì)QTL定位結(jié)果比較
將RIL,永久F2群體和中親值數(shù)據(jù)QTL定位結(jié)果進(jìn)行比較,解析特定性狀的遺傳基礎(chǔ)與雜種優(yōu)勢(shì)遺傳基礎(chǔ),并揭示二者的關(guān)系。理論上,RIL群體中定位到的QTL完全是有加性效應(yīng)決定的,而中親值數(shù)據(jù)組定位到的QTL完全是有顯性效應(yīng)決定的,而永久F2群體既有加性效應(yīng),又有顯性效應(yīng),因此,永久F2群體,RIL群體和中親值存在共定位的QTL。具體性狀的結(jié)果如下圖所示:
注:黑色折線表示檢測(cè)位點(diǎn)的LOD值,紅色和藍(lán)色折線代表檢測(cè)位點(diǎn)加性和顯性效應(yīng)值。
最后利用上述的比較結(jié)果綜合評(píng)價(jià)不同性狀的雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理和遺傳基礎(chǔ)。
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