马尾松PmSBPase基因的克隆与生物信息学分析开题报告

1. 研究目的与意义

马尾松（Pinus massonianaLamb.）为松科（Pinaceae）松属乔木。其喜光，深根性强，适应能力强，能生于干旱、瘠薄立地，或岩石缝中，是长江流域以南重要的恢复荒山的先锋树种。其木材可作为建筑、家具及木纤维工业（如造纸）的原料；树根及树干富含松脂，可作为医药、化工原料；嫩叶可以入药，治疗咳嗽、胃及十二指肠溃疡、习惯性便秘、湿疹、黄水疮、外伤出血等；其松香可用于制作胶粘剂、造纸、洗涤用品、涂料、油墨、橡胶、合成树脂、电器、绝缘材料等领域。

景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶（sedoheptulose-1,7-bisphosphatase，SBPase）是植物光合作用中控制卡尔文循环过程的一个非常关键的蛋白酶。它不可逆地催化1,7-二磷酸-景天庚酮糖去磷酸化，形成7-磷酸-景天庚酮糖，后者经过一系列酶促反应转变为C₃植物中二氧化碳的直接受体1,5-二磷酸核酮糖（Ribulose-1,5-disphosphate，RUBP）。研究表明，SBPase是控制Rubisco的再生和碳源流通的重要因子。虽然SBPase在植物体内含量不高，但却是植物光合作用的限速酶。SBPase活性轻微收到抑制，就会导致卡尔文循环更新能力减弱，光合活性下降。目前，SBPase基因的相关研究仅仅局限于被子植物，如桑树，番茄等，在裸子植物中尚未见到相关报道。故本实验以马尾松幼苗为材料，利用RACE技术扩增马尾松SBPase基因序列全长，并对其进行生物信息学分析。通过对马尾松SBPase基因功能的研究，旨在对提高马尾松的光合作用效率提供理论指导。

2. 国内外研究现状分析

详见文献综述

3. 研究的基本内容与计划

1 植株总rna的提取

本实验以马尾松种子产生的实生幼苗全株为试材，利用试剂盒法提取马尾松总rna。

2 基因的克隆

4. 研究创新点

目前，SBPase基因的相关研究仅仅局限于被子植物，如桑树，番茄等，在裸子植物中尚未见到相关报道。了解该基因的功能有助于裸子植物光合作用的研究