鹽芥microRNA164基因功能研究的開題報(bào)告

鹽芥microRNA164基因功能研究的開題報(bào)告題目：鹽芥microRNA164基因功能研究一、研究背景和意義1.1背景：MicroRNA(miRNA)是一種長度約為22核苷酸的小RNA分子，與轉(zhuǎn)錄后的靶基因mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)配對，靶向破壞或抑制轉(zhuǎn)錄，是一種在植物生長發(fā)育過程中起關(guān)鍵調(diào)控作用的非編碼小RNA。miRNA與靶基因mRNA的結(jié)合，能夠在轉(zhuǎn)錄后水平上對靶基因進(jìn)行調(diào)控，包括降解靶基因mRNA和抑制靶基因翻譯。在鹽脅迫、營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)以及花發(fā)育等多個生長發(fā)育過程中，microRNA164(miR164)均發(fā)揮了關(guān)鍵作用，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了miR164在植物發(fā)育過程中的重要性和生物學(xué)功能。在鹽芥中，miR164基因共有三個同源基因：MIR164a、MIR164b和MIR164c。1.2意義：了解miR164在鹽芥生長發(fā)育等多個方面中的作用，分析其與其他基因之間的相互作用關(guān)系，有助于深入了解miR164功能的機(jī)制，進(jìn)一步揭示植物生長發(fā)育的調(diào)控機(jī)理，為植物遺傳育種提供科學(xué)依據(jù)。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)2.1研究內(nèi)容：(1)構(gòu)建miR164靶基因的靶點(diǎn)分析系統(tǒng)，分別分析miR164a、miR164b和miR164c的靶基因；(2)對miR164a、miR164b和miR164c進(jìn)行表達(dá)譜分析，探究miR164在鹽芥的機(jī)制中的作用；(3)利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)，篩選出可能與miR164a、miR164b和miR164c功能相關(guān)的基因；(4)分析基因編輯植株與野生型鹽芥在鹽脅迫、營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)、花發(fā)育等方面的表型差異，挖掘miR164的功能。2.2研究目標(biāo)：(1)篩選出miR164.a、miR164.b、miR164.c的同源基因及其靶基因；(2)探究miR164在鹽芥抗鹽、營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)和花發(fā)育等方面的作用機(jī)制；(3)揭示miR164與其他功能相關(guān)基因之間的相互作用關(guān)系，深入了解miR164的調(diào)控機(jī)制。三、研究方法和技術(shù)路線3.1研究方法：(1)生物信息學(xué)分析：利用miRanda、psRobot等軟件預(yù)測miR164的靶基因；(2)qRT-PCR分析：對靶基因、miR164a、miR164b和miR164c的表達(dá)進(jìn)行定量分析；(3)CRIPSR/Cas9技術(shù)篩選基因編輯植株；(4)野生型鹽芥與基因編輯植株的表型差異分析。3.2技術(shù)路線：(1)RNA抽提及cDNA合成；(2)基因編輯植株篩選；(3)qRT-PCR檢測；(4)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。四、預(yù)期成果和意義4.1預(yù)期成果：(1)建立miR164的靶點(diǎn)分析系統(tǒng)，預(yù)測miR164a、miR164b和miR164c的靶基因；(2)探究miR164在鹽芥的抗鹽、營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)和花發(fā)育等方面的作用機(jī)制，揭示其分子機(jī)制；(3)揭示miR164與其他功能相關(guān)基因之間的相互作用關(guān)系，深入了解miR164的調(diào)控機(jī)制。4.2意義：(1)為深入了解miR164在植物生長發(fā)育中的調(diào)控機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)參考；(2)對植物的抗