擬南芥AtDPBF4基因克隆、生物信息學(xué)分析與表達(dá)研究的開(kāi)題報(bào)告

擬南芥AtDPBF4基因克隆、生物信息學(xué)分析與表達(dá)研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義擬南芥（Arabidopsisthaliana）是目前植物學(xué)研究中最常用的模式植物之一，也是全基因組已測(cè)序、功能基因組學(xué)研究最成熟的模式植物。擬南芥擁有較小的基因組，具有快速的生長(zhǎng)周期和大量的遺傳和分子工具，因此成為研究植物基因組學(xué)、分子遺傳學(xué)和逆境生物學(xué)的理想模型。同時(shí)，逆境環(huán)境對(duì)擬南芥的影響也得到了廣泛的研究。其中，鹽脅迫是植物逆境環(huán)境中最為普遍和嚴(yán)重的一種。鹽脅迫作為一種環(huán)境脅迫，會(huì)影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，并引起許多細(xì)胞器和分子機(jī)制的變化。因此，研究植物在鹽脅迫條件下的適應(yīng)機(jī)制及其分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)于解決困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)新型植物耐鹽基因，具有非常重要的意義。擬南芥AtDPBF4基因是擬南芥DREB家族的一個(gè)成員，突出表達(dá)于擬南芥根和莖的早期階段，在鹽脅迫條件下也表現(xiàn)出了顯著的特征。因此，研究擬南芥AtDPBF4基因在鹽脅迫條件下的調(diào)節(jié)機(jī)制，對(duì)于深入了解逆境脅迫下植物基因表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制具有很大的意義。二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本研究旨在通過(guò)三個(gè)階段的研究，深入了解擬南芥AtDPBF4基因在鹽脅迫條件下的生物學(xué)功能和表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制：第一階段：通過(guò)PCR技術(shù)克隆擬南芥AtDPBF4基因，獲取完整的AtDPBF4基因序列；第二階段：通過(guò)生物信息學(xué)分析，對(duì)AtDPBF4基因進(jìn)行序列特征分析，預(yù)測(cè)調(diào)控元件，構(gòu)建遺傳轉(zhuǎn)化載體并將其轉(zhuǎn)化至擬南芥中；第三階段：對(duì)轉(zhuǎn)化后的擬南芥進(jìn)行鹽脅迫處理，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR和蛋白質(zhì)印跡等技術(shù)手段，研究AtDPBF4基因在鹽脅迫條件下的表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制。三、研究方法和技術(shù)路線(xiàn)第一階段：基因克隆1.制備擬南芥總RNA，并進(jìn)行cDNA逆轉(zhuǎn)錄；2.選取AtDPBF4基因的引物，通過(guò)PCR擴(kuò)增得到基因完整序列；3.克隆擴(kuò)增產(chǎn)物，進(jìn)行測(cè)序并驗(yàn)證基因序列是否正確。第二階段：生物信息學(xué)分析1.對(duì)AtDPBF4基因的序列進(jìn)行BLAST分析，獲得其同源基因和蛋白質(zhì)序列；2.對(duì)AtDPBF4基因的編碼序列和啟動(dòng)子序列進(jìn)行序列特征分析，預(yù)測(cè)調(diào)控元件；3.根據(jù)預(yù)測(cè)得到的調(diào)控元件信息，構(gòu)建遺傳轉(zhuǎn)化載體，并將其轉(zhuǎn)化至擬南芥中。第三階段：表達(dá)研究1.對(duì)轉(zhuǎn)化后的擬南芥進(jìn)行鹽脅迫處理，篩選適宜條件下的植株；2.提取實(shí)驗(yàn)樣本的總RNA和蛋白質(zhì)，對(duì)基因表達(dá)和蛋白表達(dá)進(jìn)行分析；3.利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR、蛋白質(zhì)印跡等技術(shù)手段，研究AtDPBF4基因在鹽脅迫條件下的表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制。四、擬解決的問(wèn)題和預(yù)期成果1.克隆擬南芥AtDPBF4基因，獲取基因完整序列；2.對(duì)AtDPBF4基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析，預(yù)測(cè)調(diào)控元件，構(gòu)建遺傳轉(zhuǎn)化載體；3.研究擬南芥AtDPBF4基因在鹽脅迫條件下的表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制，了解其功能；4.深入了解擬南芥逆境環(huán)境下的生理與分子機(jī)制，為發(fā)現(xiàn)新型植物耐鹽基因提供理論基礎(chǔ)。五、研究難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)1.利用PCR技術(shù)成功克隆AtDPBF4基因；2.進(jìn)行基因遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，將遺