miR3633在赤霉素诱导葡萄无核过程中的时空表达分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

无核是鲜食和制干葡萄的优良性状之一^[1]，具备无核这一生理性状的葡萄具有较高的商业价值^[2]。鉴于传统育种进程较慢，而引进品种的适应性较差，目前生产上主要通过外源赤霉素来诱导葡萄刺激性单性结实从而使其无核化。因此，阐明赤霉素调控葡萄花果发育的分子机理对于开展无核葡萄分子设计育种具有重要意义。

1.赤霉素与葡萄花果发育

赤霉素（gibberellin）是五大植物激素之一，是植物开花、坐果及果实发育所必需的激素。葡萄是赤霉素敏感性树种^[3]。目前，在果树方面，赤霉素在葡萄上的应用最为广泛，主要涉及到葡萄无核化栽培、提高坐果率、促进葡萄无核品种的果实生长、增加穗重和打破休眠等方面，其中葡萄无核化栽培是其最主要的应用方面^[3]。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

1．鉴定mir3633及其靶基因在葡萄花期及果期发育中的时空表达图谱，以及表达水平之间的相关性；

2．通过遗传转化体系验证mir3633及其靶基因的作用方式；

3. 研究的方法与方案

研究方法：

用体式显微镜观察赤霉素处理后葡萄花器官发育过程中的形态变化，利用pstargetrna预测mir3633的靶基因及功能，采用qrt-pcr鉴定mir3633及其靶基因在不同处理下在葡萄花果发育阶段的时空表达图谱；利用反向遗传学技术，构建烟草瞬时表达转化体系以及转基因验证mir3633应答ga调控葡萄发育的功能。

技术路线：

4. 研究创新点

1．mirna是近年来新发现的能够参与激素信号转导调控植物生长发育的重要调节因子。目前一方面，响应赤霉素mirna的研究颇少，葡萄乃至果树方面尚无相关报道；另一方面，已有的响应赤霉素mirna的研究集中在模式植物的花发育调控方面，其对果实发育调控的研究鲜有报道。针对响应赤霉素mirna的研究现状与不足，本课题以白萝莎葡萄花果为研究对象，认识葡萄响应赤霉素mirna参与花果发育的生物学通路及其分子调控机制，项目的完成可从表观遗传学方面拓宽对赤霉素调控果实发育理论的认识，为有效利用重要基因调控花果发育提供科学依据，也可为其它果树果实发育调控机制的研究提供参考；

2．本课题拟通过mirna与功能基因组联合分析，利用生物信息学方法结合基因组学分析，探索响应赤霉素mirna参与花果发育的生物学调控通路及其分子机制的研究方法也是本课题的特色与创新之处；

本课题所研究的mir3633为非保守的小rna，目前对于mir3633的研究较少，本课题主要研究mir3633、其靶基因和下游蛋白，丰富了对于mir3633的研究内容。

5. 研究计划与进展

第一阶段 准备

2017年6~8月文献搜集，查找资料，撰写文献综述；处理实验样品，体式显微镜观察形态，测量生理指标。

第二阶段 分子实验与生物信息学分析