1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 本课题的意义:玉米是最重要的粮、饲、工业原料兼用作物之一,玉米产业对中国农业的稳定与发展起着极为关键的作用。
随着中国杂交玉米育种的发展,进一步拓宽育成品种的种质基础对产业的可持续发展具有重要的意义。
评价种质资源遗传多样性可采用的方法包括细胞遗传学方法和分子标记等。
2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标:根据已公布的玉米基因组序列,筛选分布频率较高的重复序列开发新型寡核苷酸探针并进行FISH分析,建立简单快捷的玉米染色体鉴定新技术,及建立玉米染色体新核型,为开展比较细胞基因组学研究提供信息。
2. 研究内容: 利用生物信息学方法对玉米基因组序列进行分析,了解SSR和其它重复序列在玉米基因组中的分布特点,根据分布频率高的寡核苷酸重复序列,开发新型寡核苷酸探针,利用oligo-FISH筛选新型寡核苷酸探针并进行染色体定位,建立玉米染色体新核型。
3. 拟解决的关键问题:解决玉米染色体细胞学标记少,品种间及品种内染色体区段区分识别困难,及寡聚核苷酸在基因组上的分布不明确的问题。
3. 研究的方法与方案
1. 研究方法:使用细胞学的方法进行玉米根尖细胞有丝分裂中期染色体制片,运用基因组学和生物信息学的方法开发新型玉米寡核苷酸探针,并用寡核苷酸序列作为探针进行荧光原位杂交。
2. 技术路线:见附件3. 实验方案:(1) 选取玉米自交系B73和Mo17玉米品种作为供试材料。
(2) 玉米根尖细胞有丝分裂中期染色体制片。
4. 研究创新点
本研究的主要特色是基因组学与细胞遗传学分析方法相结合,开发新的玉米寡核苷酸探针。
创新之处在于根据玉米基因组测序提供的信息,利用生物信息学技术分析玉米全基因组序列筛选得到SSR序列在玉米基因组和不同染色体上的分布频率,利用新发展起来的oligo-FISH技术对已测序玉米自交系B73和Mo17玉米品种进行分析,筛选可用于细胞学研究的寡核苷酸序列,开发合成新的寡核苷酸探针,用于玉米染色体定位,准确识别不同玉米染色体或区段,增加玉米细胞学标记,建立简单快捷的分析玉米染色体组成的细胞学技术体系。
5. 研究计划与进展
研究计划:(1)2014.09-2014.10 在实验室学习相关技术,进行玉米有丝分裂染色体中期制片(2)2014.11-2014.12 利用生物信息学方法对玉米基因组序列进行分析,了解SSR和其它重复序列在玉米基因组中的分布特点(3)2015.01-2015.02根据分布频率高的寡核苷酸重复序列,开发新型寡核苷酸探针(4)2012.03-2013.04利用oligo-FISH筛选新型寡核苷酸探针并进行染色体定位(5)2015.05-2015.06完成毕业论文2. 预期进展:利用玉米基因组序列发掘分布频率高的SSR和其它重复序列,开发新型寡苷酸探针,通过oligo-FISH分析,筛选得到新型寡核苷酸探针并进行染色体定位,准确识别不同玉米染色体或区段,增加玉米细胞学标记,建立简单快捷的分析玉米染色体组成的细胞学技术体系。
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