重要转录因子SBP-box在葡萄果实发育成熟过程中的时空表达分析开题报告

 2022-01-26 11:05:02

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

果实发育与成熟是植物生长发育的重要阶段,是果实品质形成与调控的生物学基础,对其进行研究具有十分重要的理论与实践意义。果实成熟调控是果树生产的核心问题。目前,众多研究表明spb-box转录因子在植物生长发育过程起着重要调控作用,尤其是在花发育中起着关键作用。近期研究发现,这两类基因在葡萄幼果中高表达,随着果实的发育成熟其表达水平逐渐下降,表明它们可能参与了葡萄果实发育过程。但是,它们是否参与葡萄果实成熟调控目前尚无报道。葡萄是世界性第二大栽培果树,且具有典型的非呼吸跃变型肉质果实,在该果树上开展重要转录因子调控果实发育成熟过程的分子机理研究,不仅具有生产栽培意义更具有重要的理论意义。

1植物转录因子及其作用概述

转录因子(tf)又称反式作用因子,是直接或间接与基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用,并对基因转录的起始进行调控的一类蛋白质。转录因子一般具有4个功能结构域,即dna结合区(dbd)、寡聚化位点区(os)、核定位信号区(nls)和转录调控区(trd)。dna结合区是转录因子识别并结合于各种顺式因子的一段氨基酸序列,可与靶位点专一性结合;寡聚化位点区是不同转录因子间发生相互作用的功能域;核定位信号可将转录因子定位于细胞核内的某些区域;转录调控区决定着转录因子对靶基因的调控特征,可分为转录激活域(ad)和转录抑制域(rd),对靶基因的转录起激活或抑制作用。

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2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容

为揭示sbp-box转录因子在非呼吸跃变型葡萄果实发育成熟过程的作用机理,本实验拟提取不同发育时期葡萄果实的rna、通过qrt-pcr法分析spb-box中与葡萄成熟相关的家族成员应答aba、naa的模式。通过分析它们的生物学功能,阐明sbp-box转录因子在葡萄果实发育与成熟过程中的分子调控机理。具体研究内容如下:

⑴观察aba、naa处理后果实发育情况;

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3. 研究的方法与方案

研究方案

⑴实验材料的选择与处理

基于前期研究基础及开展相关研究工作的需要,本研究拟以江苏省农科院葡萄实验基地的五年生的优质、高产的欧美杂种四倍体巨玫瑰葡萄为研究试材。依据生产经验结合品种特性,选择葡萄果实发育的六个典型时期(幼果期、幼果膨大期、硬核期、第二次膨大期、转色期、成熟期),随机从9株葡萄27个果穗上采集果实样品用于构建转录组文库。

试验材料作如下处理:aba处理(参照王延书,2011):在转色前1周,选择6穗长势相对一致的果穗,其中3穗用600mg/kgaba涂抹,另3穗以清水处理作为对照;naa处理(参照周莉,2011;c.bttcheretal.2010):在转色前1周,与aba处理相似,也选择6穗果实,其中3穗用200mg/kgnna涂抹处理,另3穗用清水处理作为对照;对上述两种处理及相应的对照分别在转色期、转色后15天、成熟期动态采集果实样品。

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4. 研究创新点

⑴SPB-box是植物中广泛存在的一类重要的转录因子,其历史研究主要集中在花的发育调控方面。在葡萄果实中的初步试验发现,转录因子SPB-box与葡萄果实发育相关,但是它们是否参与葡萄果实成熟调控尚未见报道。另一方面,葡萄具有不同于拟南芥、水稻的肉质果实,也不同于果实发育研究较充分的苹果、番茄,其果实属于典型的非呼吸跃变型。因此,本项目以非呼吸跃变型的葡萄果实为研究对象,研究SPB-box调控葡萄果实发育与成熟过程的分子调控机理,具有研究的特色与创新之处。

⑵利用ABA处理对葡萄果实成熟具有促进作用,而NAA处理对葡萄果实成熟具有抑制作用,不同处理对比研究SPB-box调控葡萄果实成熟的分子机理,也是本研究的特色。

5. 研究计划与进展

研究计划

①2015.3~2015.8:

确定选题,查阅相关文献,熟悉试验相关内容,了解相关试验的国内外进展,掌握试验所用技术,确认及采集实验材料;

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