杭菊花对称性调控DIV基因的克隆及花器官组织表达特异性分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.本课题的意义

菊花为菊科植物菊chrysanthemum mifolium ramat.的干燥头状花序，味甘、苦，性微寒，归肺、肝经，具有散风清热、平肝明目、清热解毒的功效，常用于医治风热感冒、头痛眩晕、目赤肿痛、眼目昏花、疮痈肿毒等症，绿原酸、木犀草苷和3,5-o-二咖啡酰基奎宁酸为其含量检测指标^[1]。菊花有载始见于《神农本草经》，被录为上品。作为一种既可药用又可食用的植物，菊花主要作药品、保健食品、茶叶、化妆产品、日用产品、观赏花卉和饲料添加剂等，尤以药用最多^[2]。目前根据产区及加工方法等的区别可将菊花商品分为亳菊、滁菊、贡菊、杭菊、怀菊、福白菊、祁菊、济菊、川菊等九大品种^[3]，其中杭菊chrysanthemum mifolium cv. hangju为2015版《中国药典》收载的五大药用菊花品系(亳、滁、贡、杭、怀)之一。

花对称性是指花瓣的形状和排列方式，与花粉传递和植物繁殖密切相关^[4]，由tcp基因家族和myb基因家族共同调控。杭菊的头状花序是由辐射对称的管状花和两侧对称的舌状花组成，管状花位于花序中央，舌状花位于花序外部。不同产地的杭菊花型存在丰富的自然变异，由此造成其舌状花和管状花的性状存在明显差异^[5]。目前，对菊科植物花对称性的研究关注点集中在观赏价值方面，对菊花的药用品质方面涉及不多，杭菊divaricata（div）基因是控制杭菊花对称性的主效基因之一，本课题以杭菊品系中的早小洋菊为材料，根据ncbi数据库中收录的菊花div基因序列设计引物，采用rt-pcr方法克隆杭菊div基因的编码区序列；利用在线工具和软件进行生物信息学分析；以actin为内参基因，检测基因在花序不同时期和不同组织部位的相对表达量，分析其表达情况，从而为杭菊的品质鉴定提供参考依据。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究的目标

（1）获得杭菊花对称性调控div基因编码区序列。

（2）对杭菊div基因进行生物信息学分析。

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

（1）查阅花对称性调控基因家族的相关文献，熟悉div基因在花对称性调控网络中的功能和表达情况。

（2）利用ncbi数据库中收录的菊花div基因序列，设计引物，运用rt-pcr方法对杭菊div基因进行克隆。

4. 研究创新点

（1）通过对杭菊DIV基因的克隆和表达分析，探索DIV基因在杭菊不同部位中的表达情况。

5. 研究计划与进展

本研究计划预计在2019.09-2020.05完成：

（1）2019.09-2019.12：从花芽分化期开始，每隔15 d采集一次杭菊花蕾或花序，总共采集四次；于杭菊盛花期时，采集舌状花、管状花、花托、叶和茎，对杭菊材料冷冻保存并分别记录。

（2）2019.12-2020.03：提取样品总rna，利用rt-pcr方法克隆获得杭菊div基因，利用实时荧光定量pcr方法分析其表达规律。