棉花PAL基因的密码子优化研究开题报告

 2022-05-22 08:05

1. 研究目的与意义

棉花是我国主要经济作物和大宗农产品,是棉区农民和地方财政收入的主要的经济来源。棉花不仅涉及农业和纺织工业两大产业,棉花在医药、国防、汽车工业等方面也有重要的用途,全国棉花产值占农业产值的7-8%,而播种面积仅仅占3-4%,棉花生产在中国的国名经济中占有较大的比重。

据分析,未来十年全球棉花消费量保持稳定增长。然而目前市场上的棉花无论从质量还是数量都无法达到国人预期,都过度依赖进口的优质原棉。据农业部统计,当前我国棉花种植面积稳定在8000万亩以上,总产已达700万吨,单产水平连创新高。由于受到水土资源、生产条件、技术水平、自然灾害、劳动力转移等多种因素的制约,我国棉花生产和技术推广工作面临的形势不容乐观,其中病害问题首当其冲,特别是黄萎病病害不断发生,严重影响着棉花的品质和产量。

大量研究表明,在植物抗病反应的次生代谢中,苯丙烷类代谢是重要的代谢途径之一,可以形成包括植保素、木质素和酚类化合物等抗病次生物质,l-苯丙氨酸解氨酶(l-phenylalanineammonia-lyase),pal是这一途径的关键酶和限速酶,由多种因素(如病原物侵染等)诱导调控。莽草酸途径产生的l2苯丙氨酸(l-2phenylalanine,l-2-phe),经pal解氨作用生成反式肉桂酸,而进入苯丙烷类代谢途径,苯丙烷类代谢可生成类黄酮、木质素等多种次生代谢产物,这些次生产物在植物的生长发育、抗病、抗逆反应中起着重要的作用。

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2. 研究内容和预期目标

2.1研究内容

本研究根据前期所获得的陆地棉pal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,为进一步在陆地棉中高效表达pal基因奠定基础。

(1)棉属植物密码子偏爱分析

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3. 研究的方法与步骤

3.1棉属植物密码子偏爱分析

根据ncbi的genbank所记录的部分棉种植物基因的遗传密码,分析陆地棉棉种的密码子偏爱;

从美国国家生物技术信息中心(nationalcenterforbiotechnologyinformation,ncbi)建立的dna序列数据库所记录的部分棉种植物基因的遗传密码中获取序列数据,可以分析出陆地棉棉种的密码子偏爱,为下一步的实验做准备。

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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.bretonc,oriolr,imbertya.conservedstructuralfeaturesineukaryoticandprokaryoticfucosyltransferses[j].glycobiclogy,1998,8(1):87~94.

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5. 计划与进度安排

(1)2022年10月19日至2022年12月25日:与指导老师见面,确定论文选题;

(2)2022年12月26日至2022年1月26日:接受毕业论文任务书;

(3)2022年2月16日至2022年3月10日:查阅文献资料,撰写开题报告,完成开题;

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