1. 研究目的与意义
棉花在我们的生活中随处可见，在汽车工业、国防、医药等方面也有重要的用途. 因此，进一步提高棉花产量及改良纤维品质，分离鉴定棉纤维发育相关的关键基因，研究棉花纤维生长发育的模式和棉纤维生物合成的分子机理是我们提高生活质量不可缺少的部分。富含羟脯氨酸糖蛋白（hydroxyproline-rich glycoprotein, hrgp）是植物细胞壁蛋白中一个超家族：包括轻微糖基化的富含脯氨酸的蛋白（proline-rich proteins, prps）、高度糖基化的阿拉伯半乳聚糖蛋白（arabinogalactan-proteins, agps）和中度糖基化的伸展蛋白（extensins, exts）等。有研究发现发现agps虽然只含有不到10%分子量的蛋白质主链，多糖侧链却占了分子量的90%以上，所以说多糖侧链可能与分子间相互作用及其功能有关。但关于agps多糖侧链生物合成的酶学却知之甚少，多糖侧链在agps功能发挥中的实际作用也未知。同源型半乳糖转移酶是一种在棉花中与agps的合成有关的酶，而且密码子的偏爱性是影响基因异源表达的重要参数之一，优化密码子序列能够提高外源基因的表达水平，通过密码子优化影响棉花基因的表达，从而达到提高棉花纤维的质量的目的是可行的。因此，优化参与agp合成的gaut密码子，研究其生物学功能具有重要意义。
生命信息学是一门与生命科学和信息科学都有关的交叉学科，研究内容是利用信息学技术和相关软件对生命信息的本质特征及其运动过程进行分析和研究，根据数据确定生物学的意义，从而实现对生命信息的优化。本实验通过运用生命信息学的分析技术和方法，寻找gaut基因在棉花基因序列中的作用，从而发现与agp合成的关系，然后找到优化棉花纤维生长发育的方法。
本研究的目的和意义主要是利用生命信息学研究的方法，分析并优化棉花的gaut基因密码子，为基因工程中利用该基因提高纤维质量奠定基础。
2. 研究内容和预期目标
2.1 主要研究内容
本研究根据前期所获得的陆地棉gaut基因序列为基础，根据棉花的偏爱密码子，对其基因序列进行密码子优化，为进一步在海岛棉中高效表达gaut基因奠定基础。
(1) 棉属植物密码子偏爱分析
3. 研究的方法与步骤
(1) 棉属植物密码子偏爱分析
在ncbi的genbank中查询已经注册的部分棉种植物基因的遗传密码记录，利用dnastar中的editseq软件经过分析和比较，明确海岛棉棉种的密码子使用情况，分析其密码子偏爱性；
(2) 陆地棉gaut基因的蛋白序列分析
4. 参考文献
[1] 吴组建, 高芳銮, 沈建国. 生物信息学分析实践[m]. 北京:科学出版社, 2010.
[2] 张成岗, 贺福初. 生物信息学方法与实践[m]. 北京:科学出版社, 2002.
[3] breton c， oriol r， imberty a. conserved structural features in eukaryotic and prokaryotic fucosyltransferses[j].glycobiclogy，1998，8(1)：87~94.
5. 计划与进度安排
（1）2022年11月18日至2022年12月19日：确定论文选题，与指导老师见面；
（2）2022年12月22日至2022年3月6日：接受毕业论文任务书；
（3）2022年3月6日至2022年3月20日：查阅文献资料，撰写开题报告，完成开题；
