1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.本课题的意义
在自然界中,干旱、重金属污染、极端温度、高盐等非生物胁迫均会极大的影响作物的产量,作为其中一员,重金属污染收到社会各界的广泛关注。镉作为重金属元素中毒性较强的一种,极易被植物吸收,富集在植物体内之后极易经食物链传递入人体,危害人类的身体健康[1]。当植物收到重金属胁迫之后,为了自我保护,将镉浓度控制在一定范围之内,往往会出现一系列的生理生化变化,通过特定的信号传导途径,对吸收、运输、积累、排出过程进行调控,降低镉胁迫带来的伤害。
2. 研究的基本内容和问题
(1) 研究目标
本研究拟采用生物信息学分析与分子生物学实验相结合的研究方法,筛选出水稻中的rna解旋酶家族蛋白,研究其
对镉胁迫的响应情况。
3. 研究的方法与方案
(1)研究方法
①在拟南芥库中搜寻已发现的rna解旋酶家族蛋白,根据其固定的保守结构域,筛选出水稻中的rna解旋酶家族蛋白。
②对筛选到的家族蛋白进行生物信息学分析,绘制进化树,进行motif分析和染色体定位,进一步了解筛选出的蛋白的亲缘关系和结构特征。
4. 研究创新点
1、通过rna解旋酶家族固有的保守结构域来筛选水稻中的rna解旋酶家族蛋白,并且通过smart网站进行了结构域的二次验证,确保了每一个筛选出的蛋白都含有rna解旋酶应有的deadc结构域和helicc结构域。
2、实验室自建了高通量数据库,可以借助此数据库筛选出rna解旋酶家族在不同浓度的镉胁迫下差异表达的基因,绘制出热图进行数据可视化展示。
3、生信分析与实验相结合,在现实中用相应浓度的镉溶液处理水稻幼苗,通过荧光定量pcr验证了筛选出的差异表达基因的响应情况。
5. 研究计划与进展
2018年9月-2018年11月:筛选出水稻中的rna解旋酶家族蛋白并完成生物信息学分析。
2018年12月-2019年1月:在实验室自建的高通量数据库中筛选出rna解旋酶家族在镉胁迫下差异表达的基因,培育水稻幼苗并进行相应浓度的镉溶液处理。
2019年2月:进行荧光定量pcr验证,计算出各基因的响应情况。
