棉花CHS基因的生物信息学分析开题报告

1. 研究目的与意义

棉花，是锦葵科（malvaceae）棉属（gossypium）植物的种籽纤维，原产于亚热带。植株灌木状，在热带地区栽培可长到6米高，一般为1到2米。花朵乳白色，开花后不久转成深红色然后凋谢，留下绿色小型的蒴果，称为棉铃。棉铃内有棉籽，棉籽上的茸毛从棉籽表皮长出，塞满棉铃内部，棉铃成熟时裂开，露出柔软的纤维。纤维白色或白中带黄，长约2至4厘米（0.75~1.5寸），含纤维素约87～90%，水5~8%，其他物质4~6%。

棉花是世界上最重要的经济作物之一，棉纤维是人类日常生活的必需品和纺织工业的重要原料之一。随着人们环保意识不断增强，彩色棉产品逐渐成为流行的趋势与健康的新时尚。但是现存的天然彩色棉品种（系）还存在着一些问题：一是产量低，品质差，二是颜色单调、色牢度及色饱和度不足，色素遗传不稳定。为解决彩色棉(gossypium hirsutum)的显色问题，我们研究了棉纤维的显色基因，其中就包括chs基因。该基因通过花青素在绿色棉纤维中起到了作用。

前期研究发现查尔酮合成酶基因(chalcone synthase, chs)是黄酮类生物合成途径中的第1个限速酶基因。ah chs的orf长度为1 176 bp,编码392个氨基酸的蛋白质。系统进化树分析发现ah chs与火鹤花chs亲缘关系最近。表达分析表明编码ah chs的基因在根和块茎中的表达量明显比叶多。ghchs基因编码389个氨基酸残基,分子量约42.5kd,由2个外显子和1个内含子组成。

2. 研究内容和预期目标

1．棉花ghchs基因与蛋白序列的同源性分析；获得同源基因保守区和进化树。

2．棉花ghchs基因编码氨基酸序列分析；得到并分析氨基酸的序列。

3．棉花ghchs基因编码蛋白的等电点等理化性质；明确蛋白的理化性质及其结构。

3. 研究的方法与步骤

基于现有的生物信息数据库资源和相关工具，结合基因功能进行分析。

1. 棉花ghchs基因与蛋白序列的同源性分析

   1. 目标基因翻译成氨基酸水平：ncbi中的orffinddre 寻找可阅读框架，并翻译成氨基酸；或采用 dnaman(version 5.22)将所得核酸序列推导为氨基酸序列；

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      4. 参考文献

      [1]张声祥, 施圆圆, 王晨凯, et al. 异叶天南星查尔酮合成酶和异构酶基因的克隆及蛋白的结构性质分析[j]. 中国中药杂志, 2019(9):1799-1807.

      [2]梁先利, 张丽清, 柯丽萍, et al. 彩色棉查尔酮合成酶基因ghchs1的克隆和功能分析[j]. 农业生物技术学报, 2019, 27(6).

      [3]孙宏伟. 彩色棉类黄酮代谢相关基因ghans和ghchs基因的克隆与功能分析[d].石河子大学,2013.

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      5. 计划与进度安排

      1. 第1周前：接受毕业论文任务书；查阅文献资料；

      2. 第1周~第2周（2022年2月24日至2022年3月09日）：

         撰写开题报告，完成开题；完成外文文献翻译初稿；

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