梨种子败育相关基因的克隆与表达特性研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

梨是蔷薇科梨属植物，是我国仅次于苹果、柑橘的第三大水果，在我国栽培范围广，栽培历史悠久，规模优势明显，是颇具特色的重要经济作物；梨果肉质脆嫩、汁多味甜，含有多种营养成分，一向深受消费者的喜爱。

果实发育与种子质量密切相关，原因在于种子是产生多种激素的中心，它能产生一个生理上强有力的库，有利于幼果对养分的竞争，从而保证果实的正常发育。

胚败育现象普遍存在于大田作物（吴志华，1999）和园艺作物中 , 在果树远缘杂交 、不同倍性亲本之间杂交及无核品种的选育中胚败育尤为严重。

2. 研究的基本内容和问题

目前，梨基因组上很多基因的功能都是未知的，为了明确各基因的功能，我们需要利用基因工程方法，对可能具有重要功能的基因进行克隆并进行功能验证。

本实验发现一个巴梨与鸭梨的杂交后代的种子发生败育，通过该生理性状，我们在模式植物拟南芥中找到已报道的跟种子败育相关的基因，以该基因为原始序列，在梨基因库中进行比对，挑选出相似度高的基因，对该基因进行半定量检测及荧光定量pcr观察表达量后，克隆该基因。

该研究主要是在梨基因库中筛选控制种子败育性状的关键基因，并通过荧光定量pcr技术对其表达量进行分析，最后，拟设计在表达量最高的时期或组织上克隆该基因，为进一步功能验证实验打好基础，筛选控制种子败育的重要基因，为分子定向育种提供基因资源。

3. 研究的方法与方案

研究方法：（1）基因筛选及进化树分析在ncbi上调出拟南芥上跟种子败育相关的基因at4g24900的cds序列，在梨基因库中进行blast比对，筛选出相似度高的基因。

用mega6软件将原始序列与筛选出的目的序列构建进化树。

（2）材料与方法a）实验材料：2013年于河北昌黎果树研究所采取种子败育梨及鸭梨，这个败育梨是鸭梨与巴梨的杂交后代。

4. 研究创新点

1、发现一株巴梨与鸭梨的杂交后代果实发生种子败育，通过该性状寻找控制该品种种子败育的相关基因，有利于对其进行胚挽救和种质资源的保存。

2、本实验的主要工作是对控制梨种子败育性状的相关基因研究，在植物中精准控制基因的表达对于相关性状的研究是非常重要的，为建立一套适用于具多变基因型的植物胚胎败育挽救系统奠定基础。

3、筛选控制种子败育的重要基因，为分子定向育种提供基因资源，最终获得无籽果实。

5. 研究计划与进展

2015.3制定试验计划、落实试验材料、实施方案；2015.3-5提取样品的RNA，并反转录出cDNA，目的基因扩增及片段回收，并进行连接转化，克隆的序列测序及分析；2015.5 撰写论文；2015.6 课题总结验收。