板栗NBS-encoding 基因的进化分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一本课题的意义

自然界中，植物在生长发育过程中经常会受到各种病原物如细菌、真菌和病毒等的侵害。在抵抗病原菌侵染的过程中，植物通过长期的相互作用、相互选择和协同进化，形成了多种方式抵御病原菌的侵染。主要表现为两个方面：一方面是植物本身的某些结构(细胞壁的角质、蜡质、木质素和特殊气孔结构等)或化学成分(植保素、流苷、毒性脂肪酸、酚类化合物以及影响病原物细胞透性的蛋白质、核糖体失活蛋白、病程相关蛋白等)具有抗病功能[1]；另一方面，植物在受到病原物的侵染时抗病基因(resistancegene,r基因)表现出抗病反应[2]。近年来，随着生物技术在各个领域的迅速发展以及对抗病基因的研究的不断深入，寄主与病原物的相互作用的分子机理得到了深入的研究和发展。自从1992年科学家利用转座子标签法从玉米中克隆到第一个抗病基因抗圆斑病基因hm1以来，相继有50多个抗病基因分别从亚麻、番茄、玉米、拟南芥、烟草、水稻等植物中被克隆[3]。随着转基因技术的发展与进步，研究者已经能够通过该技术将抗病基因导入多种目的植物中，不仅提高了植物的抗病性，而且在一定程度上避免了化学农药的大量使用。近些年来，部分的植物基因组的测序工作已经基本完成，更加有利于研究者从全基因组范围内对植物抗病基因做更深入的研究，因此也加速了这一领域的发展。揭示植物抗病基因的基因结构、功能和作用机理已成为植物抗性育种的研究热点之一。随着更多的板栗基因序列信息的获得[4]，为研究板栗的抗病基因奠定了良好的基础。

二国内外研究概况

2. 研究的基本内容和问题

一研究目标

本研究运用生物信息学的方法对板栗nbs-encoding类型抗病基因进行分析，研究该基因的进化特点。研究的结果将为板栗抗病基因的功能及抗病育种提供重要的理论参考。

二研究内容

3. 研究的方法与方案

1板栗nbs-encoding基因的鉴定

（1）以nb-arc氨基酸序列作为对所有已知的蛋白质序列相似性查询的序列，并将期望临界值设置为1.0;

4. 研究创新点

NBS-LRR是植物中所含抗病基因数目最多的基因家族，也是植物基因组中最大的基因家族之一。近年来对植物抗病基因的研究越来越多，但对于板栗NBS-encoding基因的研究鲜少发现。板栗作为重要果树树种，对其抗病基因的研究十分有意义。本实验即运用生物信息学手段通过对板栗抗病基因的鉴定，分析其基因结构和功能，进而分析其进化特点，为板栗的抗病育种提供重要理论基础。

5. 研究计划与进展

（1）2015年9月2016年1月

查阅文献，总结前人研究成果，为实验开展打下理论基础；设计实验方案步骤；熟悉实验所涉及的实验技术及方法。

（2）2016年1月2016年3月