BnNF-YB2/3/4/5/6基因的功能在拟南芥中的初步研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义及国内外研究概况

我国是世界上最大的油菜生产国,目前油菜产油量约占我国食用植物油的35％，油菜是最重要的油料作物，还是潜在的能源作物。而我国近年生产植物油约850～1000万吨，消费量约1200～1750万吨，存在大量缺口，现在的当务之急是尽快增加有效供给。增加作物总产量最有效是提高单产，解决这一问题的主要办法是培育油菜早熟品种，而目前我国早熟的品种还比较缺乏。因此为培育早熟品种，首先需要从理论上深入探讨油菜成熟的过程，深入研究油菜开花的机理。我们通过利用同源比对，在油菜数据中调出了拟南芥开花相关的同源基因，进一步来研究油菜开花功能基因，最终利用开花基因大量培育早熟品种。

据国内外报道，在拟南芥13个nf-yb家族中的成员中，nf-yb2(at5g47640)和nf-yb3(at4g14540)这两个基因促进开花^[1]。过表达这两个基因都促进拟南芥植物提前开花，其原因是这两个基因的过表达导致了ft的mrna水平的上升。大麦中的hvnf-yb1基因（拟南芥中nf-yb2和nf-yb3同源基因）也是通过促进ft基因的表达从而让植物早开花^[2]。二穗短柄草中的bdnf-yb3和bdnf-yb6基因（拟南芥中nf-yb2和nf-yb3同源基因）也能促进植物提前开花^[3]。水稻中也发现一个hap3不但促进植物早开花还提高株高和产量^[4]。因此，我们就在油菜的的数据库中blast拟南芥nf-yb2和nf-yb3同源基因，结果发现有五个同源基因bnyb2/3/4/5/6,我们克隆出这5个基因，进而研究这几个基因是否在油菜开花中发挥作用^[5]。nf-y有三个亚基nf-ya/nf-yb/ nf-yc组成，在拟南芥光周期开花途径中nf-yb与nf-ya/nf-yc形成复合体结合在ft的启动子ccaat-box处，使染色体环化进而使nf-y与结合在ft上的co形成复合体，激活下游基因ft的表达，进而使植物由营养生长向生殖生长过渡^[6]。我们也会进一步研究油菜中bnyb2/3/4/5/6参与开花的调控机制。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

拟南芥：野生型columbia 0 ecotype、拟南芥过表达纯合体、拟南芥突变回补株系

3. 研究的方法与方案

研究方法

1.将过表达纯合体拟南芥种子、突变回补纯合体拟南芥种子和野生型的拟南芥种子分别播种到ms培养基上，观察并统计发芽率（发芽的种子数/总的种子数）；

2．将过表达纯合体拟南芥种子、突变回补纯合体拟南芥种子和野生型的拟南芥种子分别播种到透明培养基上，分别测量并统计根的平均长度；

4. 研究创新点

特色或创新之处

由于油菜是多倍体，目前对其的研究也极少，基因组测序已经完成，对目的基因的功能研究创造了条件，开发早熟的油菜新品种具有极大的研究和应用价值。

油菜是多倍体，从本体植物水平来研究油菜的基因功能，目前还是有很多困难，几乎很难进行，于是我们现在就利用一元表达体系----拟南芥，来初步研究油菜基因的功能。

5. 研究计划与进展

研究计划

获得拟南芥转基因的纯合体，利用该材料来研究基因的功能。

预期进展