擬南芥SUMO E3酶SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能研究的開題報(bào)告

擬南芥SUMOE3酶SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義擬南芥SIZ1作為一個(gè)重要的小波素蛋白連接酶，在植物生長(zhǎng)發(fā)育、應(yīng)對(duì)逆境等生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。研究表明，SIZ1還參與調(diào)節(jié)植物生殖過(guò)程中許多基因的表達(dá)，并通過(guò)SUMO化途徑調(diào)控植物受精、花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程。因此，對(duì)SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能進(jìn)行深入探究，對(duì)于揭示植物生殖過(guò)程中分子調(diào)控機(jī)制具有重要的意義。二、研究目的本研究旨在通過(guò)構(gòu)建擬南芥SIZ1基因敲除、過(guò)表達(dá)突變體，以及生理生化實(shí)驗(yàn)、表型特征分析等手段，研究SIZ1在擬南芥受精、花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制，并揭示SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能與作用機(jī)理。三、研究?jī)?nèi)容1.構(gòu)建擬南芥SIZ1基因敲除突變體和SIZ1過(guò)表達(dá)突變體，并進(jìn)行驗(yàn)證。2.分析SIZ1在擬南芥受精過(guò)程中的作用機(jī)制及作用靶點(diǎn)。3.研究SIZ1對(duì)擬南芥花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制，并揭示其作用機(jī)理。4.通過(guò)表型特征分析等手段，探究SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能。四、預(yù)期成果1.建立SIZ1基因敲除和過(guò)表達(dá)系列突變體。2.揭示SIZ1參與擬南芥受精過(guò)程的作用機(jī)制及作用靶點(diǎn)。3.揭示SIZ1調(diào)節(jié)擬南芥花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程的分子機(jī)制，闡明SIZ1在植物生殖中的功能。4.對(duì)擬南芥SIZ1在植物生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)對(duì)逆境中的作用機(jī)理進(jìn)行完善和深入的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步揭示植物生殖過(guò)程中的分子機(jī)制提供基礎(chǔ)。五、研究方法1.獲取擬南芥SIZ1基因序列，通過(guò)自主設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增SIZ1基因，構(gòu)建基因敲除突變體和SIZ1過(guò)表達(dá)突變體。2.通過(guò)光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡等手段，對(duì)擬南芥受精過(guò)程進(jìn)行觀察和分析。通過(guò)基因表達(dá)譜分析，對(duì)SIZ1在受精過(guò)程中的作用靶點(diǎn)進(jìn)行鑒定。3.通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等手段，對(duì)SIZ1在花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程中的作用機(jī)制進(jìn)行研究。通過(guò)表型特征分析等手段，探究SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能。六、研究進(jìn)度安排第一年：完成SIZ1基因敲除和SIZ1過(guò)表達(dá)突變體的構(gòu)建和鑒定。第二年：對(duì)SIZ1在擬南芥受精過(guò)程中的作用機(jī)制及作用靶點(diǎn)進(jìn)行研究和鑒定。第三年：研究SIZ1調(diào)節(jié)擬南芥花粉發(fā)育、子房發(fā)育以及種子萌發(fā)等生殖過(guò)程的分子機(jī)制，并探究SIZ1在植物生殖過(guò)程中的功能。第四年：對(duì)研究成果進(jìn)行總結(jié)與分析，撰寫論文并參加相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議。七、參考文獻(xiàn)1.SaraccoSA,etal.SUMOylationinplants.ThePlantJournal,2007,49(5):728-737.2.MiuraK,etal.SIZ1-DependentSUMOylationControlsPlantGrowthandDroughtResponses.PlantCell,2005,17(7):2248-2260.3.WangL,etal.IncreasingSeedSizeandQualitybyManipulatingBIGSEEDS1inArabidopsis.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,2015,112(41):1277-1281.4.KimMJ,etal.GER1,aGDSLMotif-ContainingProtein,RegulatesSeedSizeandGrowthinArabid