1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
水稻是人类最主要的粮食作物之一,为全世界近一半人口的食物来源,它的稳步增产是世界粮食安全的重要保证。
随着全球人口的不断增长,适合水稻生长土地的不断减少,以及复杂多变的气候环境给水稻生产造成了不利。
为了满足人类日益增长的粮食需求,基因改良已成为提高水稻产量的重要途径。
2. 研究的基本内容和问题
本实验的研究目标是杂交稻转录组及dna甲基化的数据通过bs-seq软件进行处理和分析。
本实验是基于亚硫酸氢盐转化(bisulfite conversion)法所得的bs-seq数据进行分析。
从北半球挑选生长环境差异较大的杂交稻,以他们全基因组的bisulfite sequencing(亚硫酸氢盐序列)为基础,通过bismark、bowtie等软件对杂交稻中的一些基因进行甲基化分析。
3. 研究的方法与方案
基于二代测序技术的dna甲基化检测技术包括甲基化预处理方式,二代测序技术和高通量dna甲基化检测技术。
1.1甲基化预处理方式甲基化后的胞嘧啶(5-mc)与普通的胞嘧啶(c)在dna序列上并无差异,如果直接使用dna测序,将无法区分测得的胞嘧啶c是c还是5-mc。
所以检测dna甲基化需要首先对待检测的dna序列中胞嘧啶进行预处理,将非甲基化的胞嘧啶c与甲基化的胞嘧啶5-mc区分开来,目前的dna甲基化预处理方式主要分为三种:1.1.1限制性内切酶法限制性内切酶法是指利用甲基化限制性内切酶(hpaii,mspi和hhai等)在各自的识别位点对甲基化的胞嘧啶有不同的敏感性来检测cpg的甲基化。
4. 研究创新点
本实验通过BS-Seq法来分析基因改良的杂交稻。
借助生物信息方面的软件对所得到的BS-Seq序列进行快速准确的处理和分析包括基本数据的分析、深层数据分析 reads/peak、数据可视化分析。
5. 研究计划与进展
3月:原始数据的处理4月-5月:基本数据的分析、深层数据分析 reads/peak6月:数据可视化分析预期进展:得到数据化分析图像。
