梨类PRK受体激酶家族分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一直以来，杂交育种都是人类提高农作物产量和品质的主要技术，而杂交障碍的主要原因之一就是雌雄配子体的有效识别。

因为不具备动物精子的游动能力，在开花植物中，花粉降落到雌蕊柱头后，可与雌蕊发生相互作用。

在亲和的情况下，花粉在柱头上可以水合、萌发、生长。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：（1）收集并鉴定梨prk家族基因，构建系统发育树，分析亚家族建的系统发育关系和进化方式；（2）分析梨prk基因组基因的复制模式和梨prk之间的线性关系；（3）分析家族基因进化过程中的选择压力和相对分化时间；（4）prk6基因的克隆，在梨各组织中的表达分析，亚细胞定位。

研究内容：本研究以拟南芥prk为参照，基于同源性检索和结构域鉴定收集并鉴定梨prk家族基因，构建系统发育树并对它们进行亚家族划分，对家族基因进行复制模式、染色体定位、基因间线性关系的分析，计算所有梨prk基因之间的ka/ks值并分析prk基因对之间ka/ks值。

并以砀山酥梨花粉为试验材料，克隆梨prk6基因，进行组织特异表达分析，验证基因的亚细胞定位，为梨花粉管导向机制研究奠定基础。

3. 研究的方法与方案

研究方法：1、生物信息学分析 利用现有的生物学软件以及梨数据库进行基因的搜索，从而确定在梨里面的相似基因，对这些相似基因进行系统发育树的构建、亚家族的分类、基因复制模式和线性关系分析、ka/ks分析。

2、基因的克隆 以砀山酥梨的花粉cdna为模板，通过neb网站设计的pbrprk6.1和pbrprk6.2的引物进行基因的克隆。

3、基因在不同组织中的表达分析 利用rt-pcr从砀山酥梨根、茎、叶片、果肉、花粉、花柱以及子房7个不同组织中分析pbrprk6.1和pbrprk6.2基因的表达情况；并以q-pcr进行验证。

4. 研究创新点

开花植物的受精过程存在着各种机制，不论是自交不亲和或亲和，试图建立一个统一的授粉过程机制模式一直都未成功。

有研究表明，植物通过许多方式排斥自身的花粉，但也有可能以多种方式接受亲和的花粉并引导精细胞进入胚囊。

直至现在为止，还没有建立一个完全明了的亲和机制理论系统，但有几个系统的某些方面显示花粉管的导向是发生在雌蕊中的，其中一些机制涉及到蛋白和糖原。

5. 研究计划与进展

研究计划2017年7-2017年8月，梨prk家族基因的收集与鉴定，系统发育树的构建。

2017年9-10月，梨prk家族基因复制模式、染色体定位、基因间线性关系研究以及ka/ks计算。

2018年11-12月，克隆潜在的梨prk6基因。