利用crispr技术敲除本氏烟草FLS2基因开题报告

1. 研究目的与意义

植物免疫的第一道防线就是通过细胞质膜定位的模式识别受体(PRR)识别病原菌特异性的分子模式(PAMPs/DAMPs)。其中,LRR-RKs是PRR的主要成员。FLS2是典型的LRR-RK,也是模式生物拟南芥中发现的第一个模式识别受体,通过识别细菌鞭毛蛋白N端保守的22个氨基酸(flg22)而发挥重要的免疫作用。Flg22的结合会诱导FLS2和LRR-RK BAK1的异聚化,进而起始免疫信号。人们研究的最为深入的一个植物模式识别受体FLS2负责对细菌鞭毛蛋白的识别。深入研究FLS2发现，其除了在植物免疫系统过程中发挥功能外，模式植物拟南芥的FLS2还与其他调节生长发育相关的信号通路相关。CRISPR-associated (Cas)9 系统成功被改造为第三代人工核酸内切酶，与锌指核酸内切酶(zinc finger endonuclease，ZFN)和类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-likeeffector nuclease，TALEN)一样可用于各种复杂基因组的编辑．由于其突变效率高、制作简单及成本低的特点，被认为是一种具有广阔应用前景的基因组定点改造分子工具．

在普通本氏烟草中克隆了FLS2基因的编码区序列，并对该基因的时空表达模式进行分析，在本研究中我们尝试使用crispr基因编辑技术精确敲除烟草FLS2基因，来确定其在生长发育过程中对植株形态表型的影响。

2. 国内外研究现状分析

人们研究的最为深入的一个植物模式识别受体FLS2负责对细菌鞭毛蛋白的识别。深入研究FLS2发现，其除了在植物免疫系统过程中发挥功能外，模式植物拟南芥的FLS2还与其他调节生长发育相关的信号通路相关，利用 CRISPR敲除技术对其基因功能的研究尚未见报道

3. 研究的基本内容与计划

在本研究中我们尝试使用crispr基因编辑技术精确敲除烟草FLS2基因，确定其在生长发育过程中对植株形态表型的影响。构建烟草FLS2-1和FLS2-2两个旁系同源基因的Crispr敲除载体，进行农杆菌遗传转化，通过T7E1技术检测敲除效率。 实验数据采集与处理：采集载体构建过程中测序数据和电泳数据。 结果分析：分析不同敲除载体的基因编辑效率。 结论：获得基因敲除烟草，在通过测序验证。 附表：测序结果。

4. 研究创新点

国内外对于FLS2的研究多在植物免疫系统过程中其能发挥功能，其实模式植物拟南芥的FLS2还与其他调节生长发育相关的信号通路相关。我们初步的研究发现在烟草中沉默FLS2基因可明显改变其生长形态，这在国内外研究中少有提及。