亚铁氧化酶基因的表达调控研究开题报告

全文总字数：5572字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题的意义、国内外研究进展、应用前景等（列出主要参考文献）

研究背景：

铁是植物生长发育所必需的微量元素，在植物体的生命活动中发挥极其重要的作用。作为许多功能蛋白质的辅助因子，铁参与了植物的光合作用、呼吸作用、叶绿素的合成以及生物固氮等过程^[1]。虽然地壳中的铁含量非常丰富，但铁在中性和碱性土壤中溶解度极低，远远不能满足植物生长所需，特别是在ph较高的石灰质土壤中，植物缺铁更为严重^[2]。缺铁会造成植物叶片失绿、生长受阻、产量降低等生理现象，从而影响植物的健康生长^[3]。另一方面，人类膳食中的铁营养摄入不足是导致贫血的一个重要原因。根据世界卫生组织who的统计，铁营养失调已经成为目前最为严重的营养缺素症之一，危及全球超30%人口的身体健康。在以植物性食物为主要膳食成分的发展中国家，妇女及儿童人群的缺铁性贫血程度更为严重。因此了解植物铁吸收、运输和储存的分子机制对通过生物强化改善作物铁营养至关重要。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

研究目标：阐明拟南芥亚铁氧化酶基因的表达调控模式和亚细胞定位。

研究内容：亚铁氧化酶基因的表达调控模式与亚细胞定位研究。

(1)基因表达模式：使用荧光定量pcr技术测定目标基因在拟南芥不同发育期各器官组织中的表达水平，包括苗期（根和地上部分）和成熟期（根、叶、茎、花、果实、果荚和种子），同时分析铁（铁缺乏和过量） 对目标基因表达的调控；

(2)亚细胞定位：构建35s启动子驱动的目标基因与gfp报告基因的融合表达载体，通过农杆菌介导转化在烟草叶片和洋葱表皮细胞中表达，观察gfp蛋白的亚细胞定位。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法：

（1）植物表达载体构建与转化

gfp融合表达载体构建：使用多片段重组技术将相应的启动子、目标基因和 gfp报告基因按相应的顺序连接至 psat6a载体中，根据实验需要将 gfp报告基因融合到目标基因的 n 端或 c 端。

4. 研究创新点

特色或创新之处

拟南芥亚铁氧化酶基因 AtFox1和AtFox2的表达调控模式和亚细胞定位还不清楚，我们的研究有望首次揭示其表达调控模式和亚细胞定位。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2019年2月1日至2019年2月28日 查阅相关文献；

2019年3月1日至2019年3月15日 完成开题报告和文献综述；开始拟南芥的水培以及相关载体的构建；