鹅掌楸LcCUC基因克隆及功能预测开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：1.本研究通过对本实验室鹅掌楸转录组数据库系列信息挖掘，以鹅掌楸的花芽、叶片为材料，利用race技术获得鹅掌楸cuc基因cdna全长。

2 .利用生物信息学手段对该基因片段进行序列比对，对其编码的蛋白质进行结构预测。

研究意义：

2. 国内外研究现状分析

研究表明，很多nac蛋白在植物生长过程中发挥着重要的作用。在矮牵牛中发现的nam基因第一次显示了nac蛋白在植物生理钟的重要作用，nam突变体缺少茎顶端分生组织且幼苗在苗期死亡。随后在拟南芥中发现的cuc1和cuc2双突变体表现出和nam突变体一样的表型，包括融合的子叶和胚胎茎顶端分生组织的缺失，通过诱导愈伤组织再生成苗，形成的植株出现花朵异常。nam、cuc1和cuc2突变体的表型和表达模型揭示了这些基因在边界形成和茎顶端分生组织形成中的功能。

国内各种研究针对农作物和经济作物较多，不同植物类型控制叶缘表达的基因组不同。国内针对油菜，竹笋，水稻，小兰屿蝴蝶兰，白菜等经济作物的研究较为深入。nam／cuc亚家族对植物的叶片形态大小具有主要影响，在不同类型的植物上取得了不同程度的进展。

对北美鹅掌楸的现有研究也有较大进展，关于植物nac基因家族的研究表明，该基因家族是植物特有的、最大的转录因子基因家族。家族具有一个共同的、保守的dna结合结构域，即n端的nac保守结构域；相反，其c端（通常包含转录激活结构域）的长度与序列组成高度变异。最早的研究发现nac基因的功能与顶端分生组织（sam）及子叶中的器官分离有关。随后的研究结果表明：nac基因家族对于植物器官边界的建成、叶缘形态发育、细胞次生壁合成、叶片衰老以及植物对生物和非生物胁迫的相应等多个生物学阶段的基因表达具有重要的调控作用。国内仍在进行相关的研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）鹅掌楸lccuc基因est序列筛选及中间片段的克隆；

（2）采用race技术对cdna末端快速扩增技术克隆lccuc基因的全长；

4. 研究创新点

本课题采用RACE技术在鹅掌楸中克隆出LcCUC基因，并对其氨基酸序列进行以及对其蛋白质结构进行分析和预测，为获得更多LcCUC同源基因的全长以及研究其表达提供了一定的理论依据。