芹菜AgAPX基因的克隆及其对高浓度二氧化碳的表达响应开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

旱芹俗称芹菜，是伞形科一年或多年生草本植物，起源于地中海和中东地区。

芹菜中含有丰富的胡萝卜素、维生素、挥发油及有机酸等多种营养成分，具有很高的食用和药用价值。

津南实芹是津南区选育的优良地方品种，适应性广，我国南北四季均可栽培。

2. 研究的基本内容和问题

抗坏血酸过氧化物酶是植物AsA-GSH氧化还原途径的重要组分之一，是一种以抗坏血酸(AsA)为电子供体的末端氧化酶，在植物氧化代谢中具有重要的作用。

本研究旨在通过对植物抗坏血酸再循环途径的抗坏血酸过氧化物酶基因进行分离与表达研究，探索津南实芹中AgAPX基因在环境中二氧化碳浓度增加下的表达响应情况，以判断二氧化碳对芹菜内源基因合成代谢的影响机制，为芹菜人工栽培的二氧环碳调控和遗传育种提供一定的参考。

3. 研究的方法与方案

研究结果表明，高浓度二氧化碳能够引起抗氧化代谢中各种调控基因的表达。

为研究确认芹菜在高浓度二氧化碳条件下agapx表达量变化，依据相关文献初步设定具体的研究方法为：首先在津南实芹中提取并克隆得到抗坏血酸过氧化物酶基因，然后通过实时定量pcr（quantitative real-time pcr）检测agapx在0、0.5、1、2、4、8、12和24 d的高浓度二氧化碳处理下的实时表达量，分析处理组和对照组的表达量差异，来揭示二氧化碳对芹菜内源基因合成代谢的影响机制。

指导老师课题组本身是以伞形科蔬菜为研究对象，津南实芹属于伞形科植物，故而我们具有较为雄厚伞形科蔬菜的基础知识，可对津南实芹进行较为全面、深入的分析，针对性地设计实验进行研究。

4. 研究创新点

目前对伞形科蔬菜抗坏血酸的研究、报道较少，本课题选择新品种津南实芹作为研究对象，研究课题新颖，并从植物本身基因的表达入手，通过分子生物学的技术手段快速探索基因表达与环境的关系，提高生物分析效率，以便通过对环境的调整来调控具有特定功能基因的表达，来达到提高生产栽培种品质和抗逆性的目的。

5. 研究计划与进展

计划从2017年9月开始课题研究，预期进展如下：1、2017年9月中旬，完成津南实芹抗坏血酸过氧化物酶基因的克隆；2、2017年11月初，完成克隆所得基因PCR扩增产物的连接、转化和测序；3、2017年12月中旬，对测序后的基因进行序列分析；4、2018年3月，通过实时荧光定量PCR检测AgAPX基因在高浓度二氧化碳条件下的表达状况，并使用Microsoft Excel 2007和SPSS 20.0软件对研究所得数据进行整理分析；5、2018年4月初，查阅文献，整理实验结果，开始撰写本科毕业论文。