杨树中AtR78同源基因的克隆及CRISPR/Cas9靶位点分析开题报告

1. 研究目的与意义

atr78是编码拟南芥中的一种激酶，属于类受体蛋白激酶家族。

有研究显示拟南芥r78的功能缺失突变体抗铝性显著增加，超表达后对铝敏感。

crispr-cas系统作为一种新兴的基因定点编辑工具已在多个植物中成功得到应用。

2. 国内外研究现状分析

铝毒是酸性土壤中抑制植物生长和减少作物产量的主要因素。

近年来，在植物中鉴定出一系列抗铝基因，如有机酸转运蛋白基因(almtmate)、abc转运蛋白基因、自然抗性相关巨噬细胞蛋白基因(nramp)和镁离子转运蛋白基因等，同时对抗铝基因的功能及转录调控研究也取得了很大进展。

近年来的很多研究应用差异显示 抑制差减文库和 微正列等技术，在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因，从铝诱导的通道蛋白代谢相关胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因方面进行研究。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容：杨树中AtR78同源基因的克隆及CRISPR/Cas9靶位点分析2、研究计划：（1）利用AtR78的氨基酸序列对杨树蛋白及核算数据库进行检索，选取同源性最高的前5个基因作为候选基因； （2）利用Real-time PCR分析候选基因在杨树地上部几根系的表达情况；（3）设计特异性引物扩增候选基因的基因组序列；（4）候选基因测序及序列杂合度分析；（5）CRISPR/Cas9靶位点设计；

4. 研究创新点

铝毒是酸性土壤上限制作物生长最重要的因素，严重影响着全世界和中国大约40 %和21 %耕作土壤的作物生产。

近几十年来，世界各国针对植物的铝毒及其耐铝机制进行了大量的研究，并取得了较大进展。

atr78编码拟南芥中的一种激酶，属于类受体蛋白激酶家族。