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1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
课题意义:梨、苹果和桃作为多年生木本植物,童期较长,育成一个品种要耗费10~20年,因此研究苹果开花的分子机理,对于果树育种及其遗传研究都具有重要的意义。研究果树ft家族一方面有助于缩短童期,可以加速果树的遗传改良和试验研究进程;另一方面可以实现果树的早实丰产。通过对ft基因的生物信息学分析,可以对深入研究ft基因转录调控机制提供指导。对梨、苹果和桃ft基因家族的探究,从而对梨、苹果和梨栽培作出方案改进,或是利用基因工程获得风味更佳的果实,提高作物的经济价值。
研究概况:在1865年就引入成花物质概念,最早分析出成花物质是由叶片送到叶芽并导致开花; 英美等国家的科学家利用分子生物学的手段证明,植物开花素是 ft 蛋白而不是ftmrna。自20世纪70年代以来,科研工作者就集中于对果树开花机理的研究,并已从形态、生理等方面深入到基因水平。相比于草本植物,木本果树在开花基因的研究上起步较晚,但近年来,随着科学技术的不断进步,科研工作者已相继从苹果、梨、柑橘等果树中成功克隆到各种开花基因,并对其功能进行了研究。
2. 研究的基本内容和问题
本研究目标是基因组水平上梨、苹果和桃ft基因的鉴定、序列分析以及ft基因的扩张模式分析。主要内容为:
1、对梨、苹果和桃ft基因家族进行系统发生树的构建
2、分析ft基因家族的扩张模式
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1、基因组水平上梨、苹果和桃ft基因的鉴定利用blast以ft基因超家族作为检索序列搜索ncbi数据库,获得梨、苹果和桃ft基因的蛋白质
序列与核苷酸序列。将从梨、苹果和桃中得到的ft结构域序列作为目标检索序列,在tigr数据库中的梨、苹果和桃全基因组数据库中搜索,获得相似的蛋白质序列通过pfam筛选出,其中e值≤10-10的蛋白质序列即可作为候选蛋白。再次通过pfam软件进行预测,并将获得的基因当作目标检索序列,重复进行上述检索操作,直到无法获取新的检索结果,至此得到所需的基因数据,完成检索后从tgir数据库获得dna和蛋白质序列。
4. 研究创新点
ft同源基因不仅参与株龄影响及逆境诱导的开花,还参与营养生长、器官形态建成、源库关系和器官脱落调控。
研究植物ft基因家族有助于提高作物产量,为提高植物抗逆性等各方面提供帮助和指导。
目前的研究中,有关梨、苹果和桃ft基因的生物信息学分析尚未完整。
5. 研究计划与进展
2018年6月 查找资料,学习各软件操作方法以及基因分子进化分析的相关知识
2018年8月 撰写开题报告,进行前期准备工作
2019年3月 完成各项实验内容
