水稻OsGAO基因的原核表达开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.课题意义及应用前景

雄性不育虽然是对植物自身不利的性状，但在农业生产中广泛应用于杂交种子的生产。雄性不育和可育的最大区别在于是否产生有活力的花粉粒，而花粉外壁的形成又是成熟花粉粒形成的强有力的保障。为了确保花粉外壁形成，绒毡层提供了所需的孢粉素前体物质。绒毡层细胞在花药发育早期代谢活跃，包括脂肪酸在线粒体中的从头合成和内质网的加工修饰，当小孢子从四分体中释放出来之后，绒毡层开始进入程序化的细胞死亡，释放出大量的孢粉素前体供小孢子发育。作为孢粉素前体物质诸如脂类及其衍生物、酚类化合物及多糖等合成和加工的场所，绒毡层需要大量基因的协调表达来调控这一复杂的生物学过程。在水稻中已报到的myb转录因子 gamyb^【1】；bhlh转录因子udt^【2】、 tdr^【3】、eat1^【4】和tip2^【5-6】: phd-finger蛋白ptc1^【7】；细胞凋亡抑制因子osapi5^【8】；bzip转录因子 ostga10^【9】等通过互作或者直接激活各自的靶基因参与精确调控绒毡层pcd和花粉外壁的形成。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究目标及研究内容

（1）通过基因克隆完成glox（glyoxal oxidase）基因，osgao基因和osgao基因突变体片段扩增，并完成 gst载体构建。

（2）完成glox基因，osgao基因和osgao基因突变体片段突在大肠杆菌中的原核表达，并对获得的重组蛋白纯化。

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

1.1 水稻osgao基因，glox基因及水稻突变体的osgao基因的克隆

1.2 目的基因表达载体的构建

4. 研究创新点

纵观杂交水稻技术的发展史，一个要解决的核心问题就是不育系的保持与繁殖。

水稻是雌雄同花的自花授粉作物，在生产中人工去雄制种几乎是不可能实现的，因此雄性不育系的创制成为杂交稻发展的先决条件。

近年来，随着分子生物学和水稻功能因组学的发展，对水稻雄性生殖发育的研究逐渐变成热点，并且已克隆了大量的水稻雄性不育相关基因，以期能够解释水稻生殖发育的分子机理，为智能不育系的创制提供种质资源。

5. 研究计划与进展

2019 年 12 月-2020年 1月：目的及基因克隆，蛋白质的表达及纯化。

2020 年 5月-2020年6月：蛋白质的表达以及纯化，酶活测定。