水母雪蓮DFR基因的克隆及其正義和反義植物表達(dá)載體的構(gòu)建的開(kāi)題報(bào)告

水母雪蓮DFR基因的克隆及其正義和反義植物表達(dá)載體的構(gòu)建的開(kāi)題報(bào)告研究背景：水母雪蓮（Nemopilemanomurai）是一種大型海洋水母，是我國(guó)東海和南海地區(qū)最常見(jiàn)的水母之一。近年來(lái)，隨著氣候變暖和漁業(yè)捕撈活動(dòng)的增加，水母雪蓮數(shù)量不斷增加，給海洋生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的威脅。因此，尋找控制水母雪蓮生長(zhǎng)和繁殖的方法，成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。DFR（Dihydroflavonolreductase）是一個(gè)關(guān)鍵的酶，在植物中參與花青素合成途徑的最后一步，能夠?qū)⒈奖轭惢衔镞€原成黃酮類化合物。最近的研究發(fā)現(xiàn)，DFR在植物中能夠調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和發(fā)育，控制花朵的顏色和形狀，并具有抗菌、抗氧化等多種生物活性，因此被廣泛應(yīng)用于植物遺傳改良和藥物研發(fā)等領(lǐng)域。然而，至今尚未發(fā)現(xiàn)水母雪蓮中是否存在DFR基因的存在及其作用。研究?jī)?nèi)容：本研究旨在克隆水母雪蓮DFR基因并構(gòu)建正義和反義植物表達(dá)載體，以探究DFR基因在水母雪蓮中的功能。具體研究?jī)?nèi)容如下：1.通過(guò)全基因組測(cè)序和同源克隆技術(shù)，克隆水母雪蓮DFR基因；2.利用PCR擴(kuò)增技術(shù)，將DFR基因插入到植物表達(dá)載體（如pBI121、pCAMBIA1301等）中，構(gòu)建正義植物表達(dá)載體；3.利用反向遺傳學(xué)技術(shù)，將DFR基因反向插入到植物表達(dá)載體中，構(gòu)建反義植物表達(dá)載體；4.利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的植物轉(zhuǎn)化技術(shù)，將正義和反義植物表達(dá)載體分別轉(zhuǎn)化到擬南芥（Arabidopsisthaliana）中；5.分析在轉(zhuǎn)基因擬南芥中DFR基因的表達(dá)水平、酶活性和酚類化合物含量等參數(shù)，以探究DFR基因在水母雪蓮中對(duì)生長(zhǎng)和發(fā)育的影響。研究意義：本研究將克隆水母雪蓮DFR基因并構(gòu)建表達(dá)載體，為進(jìn)一步探究水母雪蓮的生長(zhǎng)和發(fā)育機(jī)制提供了基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，探究DFR基因在水母雪蓮中的功能，對(duì)于開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型的防治水母雪蓮的新方法和新藥物具有重要意義。此外，本研究還為進(jìn)一步研究DFR基因在植物中的作用機(jī)制做出了一定的貢獻(xiàn)。研究方法：1.PCR擴(kuò)增技術(shù)：利用人工合成的DFR基因序列和水母雪蓮全基因組測(cè)序結(jié)果，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，提取DFR基因序列；2.同源克隆技術(shù)：將PCR擴(kuò)增得到的DFR基因序列與已知DFR基因序列進(jìn)行比對(duì)，選取相似度最高的序列進(jìn)行同源克隆；3.反向遺傳學(xué)技術(shù)：將已克隆得到的DFR基因序列反向插入植物表達(dá)載體中，制備反義植物表達(dá)載體；4.植物轉(zhuǎn)化技術(shù)：利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的植物轉(zhuǎn)化技術(shù)，將正義和反義植物表達(dá)載體分別轉(zhuǎn)化到擬南芥中；5.相關(guān)分析技術(shù)：對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥中的DFR基因表達(dá)水平、酶活性和酚類化合物含量等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析。研究計(jì)劃：時(shí)間節(jié)點(diǎn)：階段時(shí)間節(jié)點(diǎn)1.克隆水母雪蓮DFR基因第1-3個(gè)月2.構(gòu)建正義和反義植物表達(dá)載體第4-6個(gè)月3.轉(zhuǎn)化擬南芥并篩選轉(zhuǎn)化子第7-9個(gè)月4.分析轉(zhuǎn)基因擬南芥的酶活性和酚類化合物含量第10-12個(gè)月參考文獻(xiàn)：1．劉文珊，楊閆，石敏，等.東海南海水母雪蓮(Nemopilemanomurai)的研究進(jìn)展[J].生命科學(xué)研究,2017(4):331-335.2．BorahA,BoraP,MahantaP.DFR-mediatedsynthesisofquercetinenhancestheoxidativestressresistanceofculturedembryogeniccellsoftea[Camelliasinensis(L.)O.Kuntze][J].PlantGrowthRegulation,2019,87(2):203-214.3．YangYH,ZhangY,ZhangQ,etal.TheeffectofDFRgeneontheaccumulationofanthocyaninsi