菊花脑CnTCP2基因的克隆与功能研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题意义：植物转录因子通过其功能域 dna 及其它蛋白间的相互作用，激活或抑制诱导型基因的表达。

转录因子的 dna 结合区决定了它与顺式作用元件结合的特异性，而转录调控区决定了它对基因表达起激活还是抑制作用。

此外，其自身活性还受到核定位及寡聚化的影响。

2. 研究的基本内容和问题

项目研究内容：此项目以cntcp2及其snp突变为出发点，构架基因表达载体转化拟南芥，从而研究其在菊花脑多倍体中的作用。

具体研究内容如下：（1）菊花脑cntcp2基因的获得对cntcp2基因进行基因克隆，并通过点突变获得其snp突变；（2）转基因拟南芥中的获得构建突变的cntcp2 构建超表达载体，对拟南芥进行遗传转化，并进行转基因后代的表型观察；（3）cntcp2及其snp突变基因的功能鉴定比较和记录两种转超表达基因拟南芥的表型，分析cntcp2及其snp突变基因的功能和在植物体中的作用。

项目研究目标：（1）明确tcp2基因及其snp突变基因的功能；（2）清晰tcp2基因在植物表型变异中的功能；（3）初步得出tcp2对基因表型的影响机制.拟解决的关键问题：不同的植株之间存在着可见的差异，如颜色、大小等，任何事物都有一个原因，那么是什么引起的差异？例如素冠荷鼎，它是兰花的珍稀品种，以其姿态优美、数量极其稀少而闻名，莲瓣、素心及叶型草都比较珍贵，而素冠荷鼎却是集三者为一身，价值高达400万一苗，堪称兰花中的极品。

3. 研究的方法与方案

拟采取的研究方法：（1）菊花脑tcp2基因及其snp突变的获得使用pcr扩增获得cntcp2基因，使用pcr点突变法获得cntcp2的snp突变基因；（2）tcp2基因及其snp突变在拟南芥中的表型鉴定 构建超表达载体，使用农杆菌侵染法对拟南芥进行遗传转化，观察转基因后代的表型；（3）tcp2基因及其snp突变的功能鉴定 将拟南芥和四倍体菊花脑的表型变异进行比较，分析两者变异是否有所相同并确定tcp2的功能。

实验方案：（1）tcp2基因的克隆和点突变使用pcr技术获得cntcp2基因并将其点突变；（2）tcp2基因遗传转化采用高保真酶pcr扩增，通过引物设计在cntcp2的cdna两端引入合适的克隆酶切位点，而后利用双酶切将上述目的片段定向插入到pmdc43植物表达载体，酶切、测序检测。

把构建好的载体利用冻融法或电击转化法转入根癌农杆菌，农杆菌培养、质粒提取、酶切和测序检测,侵染拟南芥并观察表型；（3）得出结论并扩大基因范围比较拟南芥之间的差异，以及突变四倍体菊花脑的差异，从而得出tcp2是否与性状变异有关。

4. 研究创新点

本项目的创新之处在于通过对菊花脑的观察而引起思考，从而找出基因与性状的关系。

现代越来越多的基因被发现，同时每个物种又有着许多不同的性状，我们结合课本知识知道基因决定性状，因此我们结合两者进行研究，找出影响性状差异的基因，为创造优良性状品种奠定基础。

5. 研究计划与进展

研究计划（1）2017.5.20-2017.7.20研究成员的技术培训，熟悉基因克隆、转基因的技术，有利于后期的实验操作顺利进行；（2）2017.07.21-2017.10.19超表达载体的构建和拟南芥转化，并获得转基因的拟南芥；（3）2017.10.20-2018.03.20拟南芥超表达材料以及四倍体菊花脑的表型观察以及确定CnTCP2基因的功能。

预期研究成果（1）培育出带有突变TCP2基因的转基因拟南芥；（2）通过观察与分析总结出TCP2及其SNP突变与性状变异的关系；（3）延伸到其他基因，研究控制性状差异的基因。