水稻磷转运蛋白OsPHT1;3与PHT1家族其他成员的互作功能研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1、课题意义磷素是植物生长的必需元素，构成了磷脂、核酸等物质，在植物代谢过程中起到了重要作用，促进植物生长发育。

缺磷条件下会导致作物产量和品质下降。

虽然耕地中的总磷含量较高，但有效磷含量仍然不足。

2. 研究的基本内容和问题

1、研究目的虽然大量的分子遗传学研究集中在磷的调控机制上，但由于磷在植物体的重要性，它的调控非常精细复杂，其调控机制仍不清楚。

水稻是最重要的粮食作物之一，也是最为重要的模式作物。

在水稻基因组有13个基因编码的蛋白大部分都属于pht1高亲和磷转运蛋白家族，除ospht1;1（ospt1），ospht1;2（ospt2），ospht1;6（ospt6），ospht1;,8（ospt8），ospht1;11（ospt11）和ospht1;13（ospt13）的功能被报道外，我们对其余成员功能的认识相对缺乏。

3. 研究的方法与方案

1、研究材料以水稻粳稻（oryza sativa l. ssp. japonica）品种日本晴为研究材料。

pcr反应获得目的基因片段，连入pmd19-t vector或peasy-blunt cloning vector，测序结果正确后，将目的基因片段酶切切下连入表达载体，转化大肠杆菌，提取质粒后验证正确，电转化入农杆菌，制备农杆菌侵染工程菌液，侵染水稻愈伤，进行组培实验获得转基因材料。

2、技术路线参见附件

4. 研究创新点

虽然水稻PHT1家族成员的详细功能已被报道，但是它们之间是如何协同工作共同参与对磷素的吸收、转运和分配的却不得而知。

本课题以水稻PHT1家族另一个成员PHT1;3为研究对象，通过酵母双杂交系统研究了水稻PHT1家族成员之间的相互作用，其结果可为进一步研究它们在水稻体内是如何协同参与对磷素的吸收和转运提供理论基础。

5. 研究计划与进展

1、研究计划（包括论文撰写）2018年3月查阅课题相关文献，学习实验室各种仪器设备的使用，掌握分子生物学实验基本操作方法，学习植物组织培养实验操作技能；2018年3月至5月中旬构建目的基因ospt3 rnai及过量表达载体，对目的基因进行转基因操作，获得转基因株系，初步鉴定得到沉默效果及过量表达效果较好的转基因材料；另外构建两套酵母杂交系统载体，开展ospt3和同家族其他高亲和磷酸盐转运蛋互作功能的猜想实验；对转基因材料进行扩繁以及目标基因分子水平及蛋白水平的鉴定，获得稳定遗传的转基因材料；对转基因材料进行生理学功能分析；2015年5月至2015年6月整理分析数据，完成论文撰写。

2、预期结果（1）得到目标基因沉默效果较好的转基因材料，通过生理功能分析确定目标基因的功能。

（2）通过对目标基因过量表达，得到能显著提高水稻产量的转基因材料，分析提高水稻产量的生物学机制。