10种蔷薇科果树AAT基因家族鉴定特性以及表达分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

蔷薇科（rosaceae）是拥有多种多样植物物种的重要家族之一，许多种类富于经济价值，为人类提供营养和健康益处。我们所熟悉的大部分果树和花卉, 如苹果 (malus domestica)、白梨 (pyrus bretschneideri) 、桃（prunus persica）等都属于蔷薇科, 并且蔷薇科中许多植物也是常用的药材。随着分子生物学的发展，多种植物的全基因组测序已经完成，香气基因在植物中的作用也日益明确，其基因家族分析成为植物领域的研究热点，为植物遗传育种及作物性状改良提供了理论依据。

随着全球经济市场的发展，目前的育种目标正从传统的注重水果产量转向注重水果品质，尤其是风味，这是一种基因和生物化学上高度复杂的特性，涉及糖、酸和香气的相互作用^[1]。香气作为风味的重要组成部分，正受到越来越多的重视。水果的香气是由1000多种挥发性化合物组成的复杂混合物，包括酯类、醛类、萜类、醇类、羰基化合物和一些硫化合物，而每种香气成分的类型和相对比例决定了不同水果的特定香气^[2]。随着分子生物学的发展，多种植物的全基因组测序已经完成，香气基因在植物中的作用也日益明确，其基因家族分析成为植物领域的研究热点，为植物遗传育种及作物性状改良提供了理论依据。

生物合成途径导致植物风味挥发物的形成，如酯类、醇类和醛类化合物已进行了彻底的研究。从质量还是数量上判断，水果的主要挥发物基本上来源于饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。直链醇、醛、酮、酸、酯和内酯主要由脂肪酸氧化途径通过α和β-氧化形成，脂肪酸的脂氧合酶途径至少包括四种酶，即脂氧合酶（lox）、过氧化氢裂合酶（hpl）、醇脱氢酶（adh）和醇酰基转移酶（aat）^[3]

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：本研究旨在基于对蔷薇科aat基因家族的筛选与定位，通过基因结构、系统进化、蛋白序列特性和进化模式分析，确定了aat基因的结构与序列特点，揭示了该基因的系统进化关系以及进化模式，同时通过对野生品种‘豆梨’以及栽培品种‘砀山酥梨’转录组数据的分析验证了某些aat基因在植物发育过程中的表达。

研究的内容：

（1）蔷薇科物种基因组中aat基因家族成员的鉴定

3. 研究的方法与方案

研究方法（技术路线以及试验方案）：

（1）蔷薇科物种基因组中aat基因家族成员的鉴定与定位

中国白梨基因组数据库(http://peargenome.njau.edu.cn/)，桃是从phytozome数据库(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)中获取的，梅是从梅基因组数据库(http://prunusmumegenome.bjfu.edu.cn)中获取，苹果、西洋梨、杜梨、甜樱桃、森林草莓、凤梨草莓以及黑树莓的基因序列信息是从蔷薇科基因组数据库(gdr)（https://www.rosaceae.org/）上下载的。

4. 研究创新点

特色或创新之处

（1）利用生物信息技术进行分析，以数据论证。

5. 研究计划与进展

研究计划：

（1）2019.9-2019.12：利用蔷薇科全基因组与aat蛋白质序列初步鉴定出aat基因家族序列。