拟南芥T-DNA插入激活突变体sleb1-D的初步研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

高等植物叶片是植物进行光合作用的主要器官，为适应不同的环境，植物演化出不同形态的叶片。植物的分枝能够影响植物叶片在空间位置上的分布，对于植物在营养生长阶段高效捕获光能以及在生殖生长阶段协调开花和结果过程都具有重要作用，从而能最终影响植物的繁殖。但是，植物叶片和分枝的发育机制到目前尚不清楚。为了进一步理解植物叶片和分枝发育的内在分子机制，本论文从本实验室构建的转录激活标记（activation tagging）突变体库中筛选获得一个具有叶片发育缺陷表型的突变体（编号m110），该突变体与野生型相比叶片小、分枝数量明显增多，将其命名为small leaves and excessive branches-dominant (sleb1-d)。基于本实验室前期的基础，已通过tail-pcr鉴定该激活标记突变体的t-dna插入位置，并对插入位置邻近上下游基因进行了分析，而后构建了atsabath家族（sabath甲基转移酶家族）的进化树。本论文将对该表型进行初步的分析鉴定，探索叶片与分枝发育可能存在的基因调控模型，并进一步对atsabath家族中功能尚未被报道的成员展开研究，寻找atsabath家族甲基转移酶可能的底物，分析甲基化修饰对激素活性调节的作用，进而理解其是如何影响拟南芥叶片和分枝的发育。本研究结果将会为甲基化修饰对激素活性的调节提供更深入的认识，为通过分子设计育种改造叶片大小和形态以及植物株型来提高农作物产量提供一定的理论基础。

国内外研究进展：

2. 研究的基本内容和问题

（1）找到产生与该突变体表型相关基因的分子调控机制；

（2）尝试找到该sabath甲基转移酶所催化的底物。

3. 研究的方法与方案

（1）利用扫描电镜观察对该突变体进行表型观察；

（2）利用纯合、杂合突变体进行遗传分析验证插入基因型和表型是否共分离；

（3）根据t-dna插入位置和进化树分析，对插入位点上下游基因表达进行定量分析；

4. 研究创新点

探究SABATH家族中尚未报道基因的功能，寻找SABATH家族可能催化的底物。

5. 研究计划与进展

2019.07-2019.11 实验技术学习，突变体材料种植

2019.11-2020.02 实验数据收集、整理

2020.02-2020.03 实验数据分析

2020.03-2020.05撰写报告及毕业论文