草莓中细胞分裂素降解基因CKX的鉴定开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

草莓中细胞分裂素识别和降解基因的鉴定

栽培草莓(fragariaananasaduch)为蔷薇科(rosaceae)草莓属(fragaria)的多年生草本植物。其果实是小浆果，富含氨基酸、矿物质和维生素等，素有水果皇后的美誉，深受人们的喜爱^[1]。此外，草莓适应性强并且具有很高的经济价值，世界上绝大部分国家都有栽培和遗传育种研究^[2]。但是，常见的栽培草莓品种往往是八倍体，其染色体结构比较复杂，因此研究其二倍体种森林草莓就成为主要的途径。森林草莓(fragariavesca)，又名野草莓，也为多年生草本植物，是野生二倍体物种(2n=2x=14)，其基因组小，只有约240mb，生长周期短、容易再生，是草莓育种和研究遗传规律的理想材料，为研究栽培草莓提供了巨大的优势

细胞分裂素（cytokinins,cks）是一类较为活跃的，能够促进植物细胞分裂的植物类激素。它几乎参与了调控植物的所有生长发育过程，是植物生长发育过程中不可缺少的关键激素^[1]。在非生物胁迫下，植物体内的细胞分裂素会含量会发生变化^[3]。这说明细胞分裂素与植物的抗逆有有着密切的关联。植物体内的细胞分裂素主要合成、代谢等一系列基因共同调控。其中降解在调控中起着重要的作用^[3]，而ckx是目前在植物中发现的唯一能够催化细胞分裂素降解的基因。所以研究ckx对控制植物体内细胞分裂素的含量，提高植物的抗逆性有重要的意义。细胞分裂素的基本结构是有一个6-氨基嘌呤环。植物体内天然的细胞分裂素有玉米素(zt)、二氢玉米素、异戊烯腺嘌呤、玉米素核苷、异戊烯腺苷等^[4]。它们在体内合成的部位主要是根尖。在生产中应用ctk可分为两大类 ,一类是与天然ctk结构相似的在腺嚓吟的n6位置上的取代衍生物 ,称之为嗓吟型ctk) ;另一类则是 n ,n 一二苯基脉 ( dpu )及一些苯基腺衍生物 (pheny 一u r e a氏rivatives,pud)。迄今为止，已经鉴定出的多个ckx序列。拟南芥有7个ckx基因玉米zmckx基因家族中有13个成员，都在玉米早期发育中果实内细胞分裂素的含量起到了调控作用^[5]，同时在当前研究中，在大麦、棉花、豌豆的草本植物中均有克隆出ckx基因。但是ckx在果树内，尤其是蔷薇科中还没有报道过^[6]。因此通过对草莓中ckx的研究，可以为之后蔷薇科中ckx基因家族功能的研究打下了基础

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：草莓中细胞分裂素降解基因CKX

内容及解决问题：通过以拟南芥相关基因序列作为比较对草莓数据库进行同源检索筛选，使用生物信息学的方法对获得的草莓的CKX家族基因。分析拟南芥和草莓的CKX基因的相似性及草莓CKX的特异性。为以后筛选研究草莓中CKX基因做准备。

3. 研究的方法与方案

研究方法

1根据拟南芥官网及genbank中报道拟南芥中ckx基因与在草莓基因组数据库（http：//cucumber.genomics.org.cn/page/cucumber/ index.jsp）中进行blast 检索，再结合检索到的基因注释，识别鉴定ckx基因 （包括基因的长度范围等电点范围等）

2用mega6.0构建系统进化树进行分析。

4. 研究创新点

目前国内对CKC基因在果树上面的研究有相关报道

5. 研究计划与进展

2014年9月2015年1月：学习专业课程以及阅读相关文献；

2015年3月2015年8月：选择生物物种，下载相应基因组；学习软件使用方法。