1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题的意义:从种群水平上,探讨重金属超积累植物对重金属污染环境适应的分子遗传机制,对于进一步完善植物重金属耐性机理和阐明植物进化规律具有重要的理论意义。
国内外研究概况:目前,运用 rna-seq技术,已能在缺乏基因组信息的背景下进行非模式植物的de novo转录组和全基因组表达谱分析,通过全基因组扫描检测近期受选择的位点,筛选和鉴定不同生态型的差异表达基因,并进行功能注释应用前景:寻找合适的重金属超积累植物用于重金属污染土壤修复提供新的思路和方法。
li, z., ma, z., van der kuijp, t. j., et al. a review of soil heavy metal pollution from mines in china: pollution and health risk assessment. science of the total environment, 2014, 468: 843-853.verbruggen,n., hanikenne,m., clemens, s. a more complete picture of metal hyperaccumulation through next-generation sequencing technologies. frontiers in plant science, 2013, 4: 388.zhang, h., wei, l., miao, h., zhang, t.,wang, c. development and validation of genic-ssr markers in sesame by rna-seq. bmc genomics, 2012,13(1): 316.
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:阐明美洲商陆耐锰性相关基因及其主要生理功能。
研究内容:美洲商陆在不同Mn,Cd生境下基因差异表达的式样拟解决的关键问题:比较高锰生境和正常锰生境的野生种群在高锰和正常锰的同质园实验处理下基因表达式样的变化,同时筛选和鉴定与美洲商陆锰耐性机制相关联的基因。
3. 研究的方法与方案
研究方法,技术路线:运用 rna-seq技术,对非模式植物美洲商陆进行de novo转录组和全基因组表达谱分析,筛选和鉴定不同生态型的差异表达基因,并进行功能注释。
实验方案:美洲商陆在mn,cd处理下进行同质园实验,提取rna,运用rna-seq技术进行de novo转录组和全基因组表达谱分析,筛选和鉴定不同生态型的差异表达基因,并进行功能注释。
可行性分析:rna-seq技术已能在缺乏基因组信息的背景下进行非模式植物的de novo转录组和全基因组表达谱分析,通过全基因组扫描检测近期受选择的位点,筛选和鉴定不同生态型的差异表达基因,并进行功能注释。
4. 研究创新点
创新之处:运用RNA-seq技术鉴定美洲商陆不同生态型的差异表达基因,探索植物重金属耐性的适应性进化机制,为重金属耐性机制的研究提供新的思路和方法。
5. 研究计划与进展
研究计划:2015年5月-2016年3月1.选取美洲商陆进行Mn,Cd的同质园交互移植实验。
2.提取RNA,转录组及表达谱测序3.分析结果,并找出耐Mn,Cd基因预期进展:找出美洲商陆耐锰性的适应性进化对策,筛选出锰耐性相关基因
