1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
一.课题意义: 在自然界中,植物经常遭受各种生物及非生物胁迫的侵袭,这些不利的环境不仅抑制植株的生长发育,同时也严重的影响农作物的产量,严重时甚至会直接导致植株死亡。
各种胁迫对作物的增产和国民经济的发展带来了严重的阻力,这种限制性因子的破坏引起了科学家和农业生物学家的高度重视,并逐渐意识到解决这些问题的最有效方法之一是通过生物学手段来增强植物的抗性。
由于植物胁迫信号通路的网络复杂性和多基因调控性,传统的遗传育种方法并不能很有效的提高植株耐胁迫能力。
2. 研究的基本内容和问题
主要研究内容利用生物信息学和RT-PCR方法从陆地棉幼苗中克隆出几个抗病基因MAPK;用PEG6000、ABA、Nacl、低温等处理棉花幼苗,定量RT-PCR分析MAPK表达量的差异;构建MAPK过表达载体转拟南芥,获得转基因植株进行亚细胞定位;转录激活实验;转基因植株的抗逆试验,进一步验证其功能. 拟解决的技术难点:棉花中MAPK家族成员较多,从中找出一些有重要功能的基因比较难,虽然已有一些MAPK克隆出,做了功能分析,但是抗病(如黄萎病)的MAPK基因研究却比较少。
本实验处于起步阶段,有待解决的问题很多。
3. 研究的方法与方案
(1)病菌处理棉花苗,半定量PCR筛选高表达的MAPK基因。
(2)目标MAPK基因全长克隆,及不同处理下其的表达情况分析。
(3)克隆启动子,进行启动子分析。构建S65T载体,进行亚细胞定位。构建PBI121载体,转化入农杆菌,拟南芥转基因。
4. 研究创新点
1)棉花中的MAPK基因虽有研究,但是在抗病,尤其是MAPK家族基因对抗黄萎病上研究的并不深,本研究有助于解决一些问题,有望为抗赤霉病育种提供新的基因资源。
2)MAPK家族是诱导型的,将其构入35S启动子中,便成了组成型基因,并转入拟南芥中,这对其功能研究和抗性增加具重要意义
5. 研究计划与进展
(1)2014年09月前,从NCBI筛选出MAPK高相似性的EST序列并拼接,进行电子克隆。黄萎病菌处理幼苗后,对所得MAPK序列进行半定量分析其表达情况。
(2)2014年09月-10月,目标MAPK基因全长克隆,及不同处理下其的表达情况分析。
(3)2014年10月-11月克隆启动子,进行启动子分析。构建S65T载体,进行亚细胞定位。
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