1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
水稻稻曲病已成为我省水稻生产中的主要病害之一[1]。
由于近年来大面积推广高产优质水稻品种,这些品种对肥水条件要求高,生长期长,为水稻稻曲病(病原物:ustilaginiodea virens)的发生提供了有利条件[2]。
水稻稻曲病菌危害水稻穗部,形成暗绿色或黑色的稻曲球[3],产生对人畜有害的毒素[4],影响水稻的产量和品质。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:验证稻曲菌产孢相关基因uv-spo1在产分生孢子过程中的功能,并明确其表达特征。
研究内容:同源双交换的方法敲除产孢相关基因uv-spo1并进行基因回复,通过基因功能互补的策略验证uv-spo1基因在稻曲菌产分生孢子中的功能,并通过qrt-pcr检测uv-spo1在产分生孢子过程中表达特征。
拟解决的关键问题:初步明确稻曲菌uv-spo1基因在产分生孢子中的功能,为进一步阐明稻曲菌产孢机制打下理论基础。
3. 研究的方法与方案
研究方法:1. 基因功能互补验证uv-spo1基因在产分生孢子中的功能:利用带有正负筛选标记的atmt敲除载体进行uv-spo1敲除,并在uv-spo1敲除突变体中导入uv-spo1基因全长进行基因回复,通过观测突变体的产分生孢子能力和其它生物学特性,明确uv-spo1基因的生物学功能。
2. 通过qrt-pcr检测野生型菌株p-1在产分生孢子中的时空表达特征。
技术路线:uv-spo1基因敲除载体构建,从中转化和筛选出uv-spo1基因敲除突变体,uv-spo1基因回复载体构建,转化和筛选出uv-spo1基因回复突变体,然后用测定基因敲除和回复突变体产分生孢子能力和生物学特性和测定uv-spo1基因在产分生孢子过程中的表达特征的方法初步明确uv-spo1基因在产分生孢子中的功能实验方案:1. uv-spo1基因功能验证:1)稻曲菌uv-spo1基因敲除:基因敲除载体构建:pcr扩增uv-spo1基因编码区左右两侧约各1kb的dna序列,并利用doublepcr连接至1.4kb的潮霉素抗性基因片段两侧,随后克隆至含有负筛选标记hsv-tk的农杆菌双元载体pcam-pltk中,形成基因敲除载体。
4. 研究创新点
从产分生孢子相关基因功能验证入手,尝试从功能基因层面揭示稻曲菌产分生孢子机制,将可为稻曲菌无性繁殖和产孢机制的研究打开突破口。
5. 研究计划与进展
2015年9月-10月:获得uv-spo1基因敲除和回复突变体。
2015年11月:测定uv-spo1基因敲除和回复突变体产分生孢子能力和生物学性状,并用qrt-pcr法测定uv-spo1基因表达特征。
2016年2月:整理数据,撰写毕业论文。
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