萝卜基因组SNP标记的开发与应用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

snp标记是美国学者lander e于1996年提出的在ssr、issr为代表的第二代分子标记技术基础上发展起来的第三代dna遗传标记。全称single nucleotide polymorphisms，是指在基因组上单个核苷酸的变异，包括置换、颠换、缺失和插入，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。它是人类可遗传的变异中最常见的一种,占所有已知多态性的90%以上。snp在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。从理论上来看每一个snp 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为1:2。一般而言,snp 是指变异频率大于1 %的单核苷酸变异。

由于snp具有多态性丰富、在作物基因组中分布密度大、富有代表性，检测速度快等特点，其在生物领域具有广阔的应用前景和发展潜力。snp标记已开始被应用于农作物研究领域。例如可用于遗传图谱的构建、生物性状的相关研究以及生物多样性的研究等等，在动植物遗传学分析和遗传育种中显示出重要作用。但目前snp标记的开发费用仍相对过高，这在很大程度上制约了snp技术的应用。在植物研究方面，snp的研究仍属于起步阶段，仅在模式植物拟南芥、水稻等少数植物中有报道。

随着基因组计划的逐步深入及snp检测分析技术的快速发展,可以预期植物snp的应用将促进分子标记技术与其它生物技术的结合，大大加速育种技术的革新,建立创新性的育种理论和体系。大规模地进行植物snp的分析还有待于snp检测技术的进一步的成熟，它的开发将和人类snp的开发一样，将在植物遗传育种和功能基因组学等研究领域发挥更大作用。育种者通过利用snp标记广泛收集作物基因组中的遗传信息，进行超高分辨率分析，进而有效地利用这些信息，这样不仅可以加快农作物基因组的研究，而且对于整个作物育种研究和农业产业也将带来巨大的变化。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标：本实验拟以萝卜新鲜嫩叶为实验材料，提取dna；采用生物信息学方法筛选snp位点，设计pcr引物，扩增萝卜基因组dna；选择合适的限制性内切酶酶切扩征产物，建立萝卜caps/dcaps标记的快速开发方法，并将其应用与萝卜遗传育种。

（1）建立萝卜基于转录组的snp 标记开发体系，验证用radishbase数据库中公布的含snp位点的unigene序列开发 snp 标记的可行性，推测萝卜snp 标记在基因组中的分布规律；

（2）建立萝卜 snp 标记转化为caps/dcaps 标记体系，为快速、低成本检测snp 标记提供依据；

3. 研究的方法与方案

本课题以南京农业大学萝卜种质资源实验室为依托，研究方法主要包括分子生物学实验及生物信息学分析，需要的实验技术支持有pcr扩增、限制性内切酶酶切、琼脂糖凝胶电泳及聚丙烯酰氨凝胶电泳等。

实验方案：

（1）提取nau-lb样品总rna，经反转录等一系列处理后形成cdna，，再将接头连接到片段上，经pcr扩增后制成文库，用高通量的illumina hiseqtm 2000进行测序。

4. 研究创新点

SNP标记是在SSR、ISSR为代表的第二代分子标记技术基础上发展起来的第三代DNA遗传标记。

目前，农作物SNP标记研究仍属于起步阶段。其研究仅限于玉米、水稻、小麦、大豆、西红柿和拟南芥等少数农作物和模式植物。作为一种新的作物育种工具，SNP标记具有不可替代的优势。育种者通过利用SNP标记广泛收集作物基因组中的遗传信息，进行超高分辨率分析，进而有效利用这些信息，这样不仅可以加快农作物基因组的研究，而且对于整个作物育种研究和农业产业也将带来巨大的变化。研究者借助SNP标记构建作物高密度SNP遗传连锁图谱已为时不远。

5. 研究计划与进展

2014.4-2014.5 跟导师商量，确定选题。

2014.6-2014.12 围绕课题阅读相关文献，学习基本的软件及各种基本的试验操作。

2015.2-3 进入做实验初始阶段并进行初步数据处理，撰写开题报告、文献综述等文献。