森林草莓赤霉素氧化酶GA2ox基因家族的生物信息学分析与基因克隆开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

赤霉素(gibberellins，gas)是一类四环双萜类的植物激素，自1935年首次成功分离出赤霉素以来，已经发现一百多种赤霉素分子，但仅有ga1、ga3、ga4和ga7等少数具有生物学活性[1,2]，具有生物活性的赤霉素在高等植物种子萌发、茎伸长、开花诱导及种子和果实生长等过程中起着重要的调控作用[3]。草莓为蔷薇科（rosaceae）草莓属（fragarial.）植物，是多年生草本果树。草莓果实色泽鲜艳，具有很高的营养价值和经济价值。目前，世界各地的栽培品种以凤梨草莓(fragariaananassaduch.)为主,该品种为八倍体(2n=8x=56)。研究发现二倍体森林草莓与八倍体栽培草莓这两个同源群体之间有高度保守的共线性。因此，可以通过对二倍体草莓基因组学研究来揭示八倍体栽培草莓的基因功能。已有的研究表明赤霉素在草莓生长发育过程中起重要的调控作用，田间试验表明施加ga合成关键酶ga3-oxidase的抑制剂pac可以抑制草莓匍匐茎的形成，增加单株植物根冠的数目，从而提高草莓的产量[4]。

[1]silverstonealsuntp.gibberellinsandthegreenrevolution[j].trendsplantsci.2000,5:1-2.

[2]gaoxh，xiaoslyaoqfetal.anupdatedgasignalingreliefofrepressionregulatorymodel[j].molplant,2011,4(4):601-606.

[3]石海燕,张玉星.高等植物赤霉素2-氧化酶基因的克隆、表达及其调控[j].生命的化学,2011,01:120-123.

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：森林草莓赤霉素氧化酶ga2ox基因家族的生物信息学分析与基因克隆

研究内容：查找到森林草莓基因组中有多少个赤霉素ga2ox基因设计克隆赤霉素ga2-ox基因. 目前关于ga在调控草莓生长发育分子机理的研究还比较少，对于草莓中是否存在着与拟南芥完全相同的赤霉素合成、代谢以及信号传导途径也不是很清楚。本研究计划通过参考拟南芥中的相关研究，通过生物信息学手段查找森林草莓中ga2-ox基因家族成员，同时分析已发表的关于森林草莓各个发育阶段的转录组数据，研究森林草莓ga2-ox家族成员的表达趋势。最终扩增到森林草莓ga2-ox成员的基因序列，并通过转基因途径研究这些基因的生物学功能。

拟解决的关键问题：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

第一步，通过生物信息学分析和查找森林草莓基因组中有多少个赤霉素ga2ox基因

第二步，根据分析结果，设计引物克隆相关的基因

4. 研究创新点

赤霉素在草莓生长发育调控中的重要作用，故赤霉素的失活同样具有很重要的意义，而氧化酶GA2-ox在赤霉素生理失活过程中扮演重要角色，但目前还没有人在此领域系统研究，因此,本论文通过生物信息学分析和查找查找森林草莓基因组中有多少个GA2-ox基因，根据分析结果，编码蛋白质的基本性质,从森林草莓基因组中克隆GA2-ox基因,

5. 研究计划与进展

查找到森林草莓基因组中有多少个赤霉素ga2ox基因

设计克隆赤霉素ga2-ox基因

了解赤霉素ga2-ox基因的缺失与否对森林草莓性状的影响