本课题的经费占总课题经费的36%，其中33%作为科研实施经费，另外3%作为项目负责人协调各个课题之间科研工作的管理费用以及项目执行期间举办研究课题相关领域学术研讨会等费用。各单位的经费分配主要根据各单位承担任务的多少和预期目标的大小而定，各个课题之间存在一定的联系，初步的任务承担和经费分配方案如下：
1、赤霉素调控植物开花的分子机制研究
傅向东组（中科院遗传与发育生物学研究所） 总项目的10％
2、蛋白质复合体对开花关键基因表达调控的分子机制
范六民组 （北京大学）
总项目的3.5％ 总项目的2.5％
侯岁稳组 （兰州大学）
3、蛋白质翻译后修饰调控植物开花过程的信号网络研究。
曹晓风组（中科院遗传与发育生物学研究所） 总项目的14.5％ 王 涛组（中国农业大学）
课题2、植物重要器官形态建成的调控机制和模型
设置思路：高等植物的器官发生和形态建成是一个连续、不间断的生物学过程，随着发育进程的展开，逐步在细胞、组织和器官等不同的发育层面上完成。花是植物体最重要和复杂的器官，在花器官原基起始以后的发育过程中，经过一系列细胞分裂、功能分化和细胞生长，通过腹背、两侧、近远三维轴向的建立，使花器官的不同区域被特化，形成完全发育的萼片、花瓣、雄蕊和心皮。在拟南芥中四种花器官的出现不仅被各种器官特征转录因子所精确控制，而且受到miRNA和组蛋白修饰在转录后和染色质水平上的调控。以水稻为代表的单子叶器官形态建成与拟南芥有很大差异，而水稻中内稃、外稃和浆片等拟南芥不具有的器官是如何产生的、细胞程序化死亡如何参与调控雄性生殖器官发育等问题一直是植物进化发育生物学中的重要科学问题。
研究内容：本课题以拟南芥和水稻为主要材料，利用遗传学、生物化学、细胞生物学和全基因组学研究手段，重点采用突变体筛选和鉴定，分离和克隆控制突变体表型的关键基因并对克隆的基因进行功能验证，利用细胞学和分子生物
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总项目的2.5％
手段、突变体间的遗传杂交分析研究功能基因间的相互作用关系；初步阐明器官形态建成的分子机理。我们将开展以下三个方面的研究： 1) 水稻外稃、内稃和颖片发育遗传机制研究：
(1) 以osmads1, osmads13、oseg1、osrep1和osdcl4等外稃、内稃、颖片、心皮
等发育异常的突变体为材料，通过构建双突变体、筛选增强子和抑制子等，研究这些关键因子以及小分子RNA参与控制水稻等花器官形态建成的遗传控制机理；
(2) 构建遗传群体对osrep1和osdcl4的增强子和抑制子进行形态分析；并利用图
位克隆等技术分离控制花器官的关键基因，进行功能研究，提出相关模型； (3) 利用大规模小分子RNA测序技术，通过比较野生型和osdcl4不同组织的小
分子RNA的组成，鉴定osdcl4调控的小分子RNA及其作用的靶位点，研究这些因子在水稻外稃、内稃发育中的作用。
2) 控制拟南芥和水稻雄蕊及小孢子发育关键遗传机理研究：
(1) 深入研究拟南芥和水稻雄蕊发育(有丝分裂、细胞程序性死亡)等异常的突变
体，如dmg1、dmg2、dmg3、ams, osms1, osms5 和PCD in male gametogenesis (pig)等；
(2) 分离DMG1、DMG2、DMG3、OsMS1、OsMS5和PIG基因，进行RT-PCR、
原位杂交等功能分析；利用切片、免疫染色等深入研究DMG1、DMG2、DMG3、AMS、OsMS1、OsMS5和PIG参与雄蕊特别是小孢子发育的机理。 (3) 控制水稻雄性生殖细胞分化和花粉发育关键转录因子调控机理和网络：制备
TDR、UDT1、PMD特异性抗体；利用CHIP-sequencing等技术在基因组水平深入研究这些转录因子的调控靶基因，阐明其调控网络。 3）基因组水平解析植物花器官和雄蕊发育的调控网络和模型：
(1) 研制控制水稻花序、外稃、內稃、浆片、心皮等转录因子： OsMADS3、
OsMADS6、OsMADS7、OsMADS13、OsMADS58等的特异性抗体； (2) 通过CHIP-sequencing技术，分析OsMADS3、OsMADS6、OsMADS7、
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OsMADS13、OsMADS58等的调控靶标基因，结合相关突变体，并进行功能验证，揭示并提出控制植物花器官形态建成的关键转录因子的靶标基因和调控网络。
研究目标：阐明8个控制植物花器官形态建成关键基因的功能，鉴定出与这些基因互作的上下游因子，提出2个相关分子调控途径和表观遗传调控网络。在国际著名学术刊物上发表有较大学术影响的论文，并申请相应的知识产权。发表高影响因子的SCI论文12篇、累计影响因子达70以上。培养本领域的学术带头人2人以上。培养博士研究生10人、博士后4人。 承担单位： 上海交通大学 课题负责人： 张大兵
主要学术骨干： 白书农、秦跟基、梁岩、王灿华、孔宏智 课题2经费比例： 39%
根据项目评审专家的建议，将第三课题的部分经费放到研究内容较多的第二课题，本课题的经费占总课题经费的39%。各单位的经费分配主要根据各单位承担任务的多少和预期目标的大小而定，初步的任务承担和经费分配方案如下： 1、水稻外稃、内稃和颖片发育遗传机制研究
张大兵组 （上海交通大学） 总项目的12.3％ 孔宏智组（中科院植物所） 总项目的1.5%
2、控制拟南芥和水稻雄蕊及小孢子发育关键遗传机理研究。
秦跟基组（北京大学） 王灿华组（上海交通大学）
总项目的8％
总项目的2.5％
梁 岩组（中科院遗传发育所） 总项目的4.7％
3、基因组水平解析植物花器官和雄蕊发育的调控网络和模型 白书农组（北京大学）
课题3：重要植物器官大小控制的分子基础
总项目的10％
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设置思路：在完成决定和分化后，植物器官进入了形态建成的最重要环节即器官发育，器官发育过程包括器官的形状和最终大小的决定。植物器官大小的不同主要由遗传决定。在细胞水平上器官的大小是由细胞的数目和大小决定的，而高等生物中细胞分裂、分化和膨大受到不同的信号调控，包括各种环境和生长信号等。但是人们目前对植物如何将环境和生长信号转化为细胞分裂和膨大的控制信号而最终影响器官发育和大小仍不清楚；另外，植物如何感知发育信号而适时地停止生长也是植物发育生物学研究中的一个重大问题。
研究内容：本课题以拟南芥和水稻为材料，在现有相关突变体的基础上深入研究植物的种子、叶等器官的大小控制的遗传学和表观遗传学基础，建立器官大小控制的信号途径，发掘有价值的基因资源。具体包括：
(1) 以植物重要器官大小改变的拟南芥和水稻突变体为材料，如叶形改变的突变
体cur2和cur4、茎改变的突变体mcb1和 dwt1、种子大小改变的突变体da1，克隆相关的基因并深入研究其功能及机理。
(2) 通过筛选da1和35S::ARGOS增强子和抑制子以及基因克隆与功能分析等，
解析DA1和ARGOS等在控制植物器官和种子大小控制方面的遗传关系，揭示内源生长信号以及环境信号调节细胞分裂和细胞生长从而调控器官发育和大小的遗传学和表观遗传学网络。
(3) 对本研究中克隆的一些重要的器官大小控制基因，研究和评价其在粮食和经
济作物改良中的应用潜力，为作物的改良提供基因资源。
研究目标：获得拟南芥和水稻叶、茎、花和种子大小相关的突变体15-20个，克隆5-10个基因并深入解析其功能和作用机制，提出1-2植物器官大小控制的分子模型；同时评估2-3个基因的应用价值，发表高影响因子的SCI论文8篇、累计影响因子达40以上，培养研究生10名、博士后2人。 承担单位： 北京大学 课题负责人： 瞿礼嘉
主要学术骨干： 李云海、胡玉欣、林文慧 课题3经费比例： 25%
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本课题的经费占总课题经费的25%。各单位的经费分配主要根据各单位承担任务的多少和预期目标的大小而定，初步的任务承担和经费分配方案如下： 1、器官大小调控的遗传机制研究
瞿礼嘉组 （北京大学） 总项目的5.5％ 胡玉欣组（中科院植物所） 总项目的8.5%
2、控制种子大小研究
李云海组（中科院遗传发育所） 林文慧组（中科院植物所）
总项目的8.5％总项目的2.5%
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四、年度计划
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