石榴细胞色素P450酶超家族鉴定与分析开题报告

1. 研究目的与意义

1.1 研究目的

植物细胞色素p450(cytochromep450，cyp)酶成员庞大，参与多种次生代谢途径，调控植物生长发育与抗逆反应，是一种重要的超级家族。石榴是国家规划特色经济林树种之一，具有重要的医学保健价值，其cyp超家族成员多，参与功能广泛，如调控果皮着色、参与木质素代谢、响应非生物胁迫等，是研究cyp功能与进化的模式物种。

1.2 研究意义

2. 国内外研究现状分析

2.1 石榴

石榴(punica granatum) 是千屈菜科(lythraceae)石榴属(punica l.) 落叶果树，起源中亚，是古老的保健水果，被誉为超级水果[1]。栽培历史悠久。石榴是一种集生态、经济、社会效益、观赏价值和保健功能于一身的特色资源植物[2]。石榴适应性强，在世界范围内广泛栽培[3]。我国目前已形成了河南荥阳和开封、陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自和新疆叶城8大石榴主产区[2]。石榴果实富含花青苷、黄酮、安石榴苷等多酚类物质，特别是安石榴苷等鞣花单宁类物质临床医用和保健价值高，具有潜在的抗氧化、抗癌、抗菌等功能。

石榴是国家规划特色经济林树种之一，具有重要的医学保健价值，其cyp超家族成员多，参与功能广泛，如调控果皮着色、参与木质素代谢、响应非生物胁迫等，是研究cyp功能与进化的模式物种。其转录组研究对解决基因进化、遗传育种以及生态等诸多方面的问题具有重要意义。

3. 研究的基本内容与计划

3.1 石榴转录谱

选用石榴成熟果实的果皮，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。应用velvet (v1.2.10)和oases (v0.2.08 )对质控后的序列进行拼接。运用cd-hit-est软件过滤拼接体中的冗余序列，用transdecoder（http://transdecoder.github.10）预测非冗余拼接体转录物的开放阅读框（open reading frame ,orf），收集完整的orf序列作为石榴的转录谱。

3.2 基因组序列

4. 研究创新点

（1）目前对石榴转录组的研究较少，我们首次在是石榴转录组中挖掘出cyp候选蛋白；

（2）运用本课题组自行开发的大规模家族鉴定方案，极大地提高了鉴定结果的可信度以及工作效率；

（3）目前在malvids分支中cyp进化研究鲜有报道，本研究可以为植物cyp家族的分类学和进化研究提供资源；