石榴胚珠发育WUS基因家族生物信息学研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究目的胚珠是被子植物的有性生殖器官，着生在胎座上，承载雌配子并发育成种子。

植物胚珠组织的发育是由大量转录调控因子控制的，如mads-box、wox等转录调控因子在胚珠形态发育中起着重要作用。

植物wox家族是植物特异性的wus homeobox蛋白家族，是hb转录调控因子的一种，wuschel (wus)属wox家族重要成员。

2. 国内外研究现状分析

石榴具有独特的胚珠分布，子房结构特殊，存在两种不同类型的胎座：侧膜胎座和中轴胎座 ( 蔡永立等, 1993)。

最近的植物胚珠生物学研究集中于胚珠发育遗传学，和大多数花器官一样，胚珠的特征由 mads-box 基因族 ( mcm1、agamous、deficeens和 srf)控制(yanofsky et al., 1990;coen and meyerowitz, 1991)。

与胚珠原基模式建成相关的基因有 aintegument(ant)( elliott et al., 1996)、wuschel(wus)( gross-hardt et al.,2002)、nozzle(nzz)( balasubramanian and schneitz, 2000)、inner no outer (ino)、bell1 (bel1)和phabulosa ( phb)等( sieber, 2004)。

3. 研究的基本内容与计划

1. 石榴转录谱选用石榴胚珠，采用参考文献提取总rna。

构建双末端 rna-seq文库，并根据illumina 操作说明 (illumina,usa)使用illumina hiseq 4000平台进行测序。

使用 ngsqctoolkit （v2.3.3）软件进行原始读长（read)，对原始数据进行质控，过滤掉不完整序列、重复序列、接头序列、载体序列。

4. 研究创新点

WOX转录调控因子在胚珠形态发育中起着重要作用，这是首次对石榴WUS基因家族的研究。

通过筛选显花植物系统发育树构建标记，鉴定胚珠发育WUS基因家族，重建WUS家族进化场景，为阐述被子植物珠被的进化起源提供数据支持，有助于理解植物生殖发育系统。