普通烟草T-DNA插入突变体库对AT（Aminotriazole）抗感筛选开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

烟草是重要的经济作物，也是植物基因功能研究的模式植物。烟草是我国最重要的经济作物之一，在我国有400多年的栽培历史。烟叶是卷烟生产的主要原料，也是轻工业和医药业的原料，用于提取尼古丁、柠檬酸、木质素等。而烟草的病害却很严重，国外报道的有116种，我国约有70种。烟草病害的发生不仅导致减产，还降低烟叶质量，造成巨大经济损失。烟草具有成熟高效的遗传转化体系，而成为功能基因研究的模式受体。但烟草本身的基础科学研究还很薄弱，在烟草基因组计划实施以前，人类对其基因组信息的了解甚少。普通烟草为异源四倍体植物，基因组大小约4.5g，基因组结构高度复杂。而随着烟草基因组测序的完成，烟草研究进入功能基因组学的时代，为我们进一步研究烟草提供了便利和基础。

突变体是研究基因功能最直接、最有效的途径之一。基因组测序的完成大大加速了植物功能基因组学研究的平台建设，在全基因组水平上诱发突变的产生以及突变体材料的收集为功能基因组学的研究搭建了平台。利用基因组测序与注释提供的信息，再通过正向或反向遗传学的方法大规模的筛选突变，最终实现阐明所有基因功能的目的。t-dna插入已经用于大规模构建了拟南芥突变体库(alonso et al., 2003;sessions et al., 2002; li et al., 2007; samson et al., 2002; nishal et al., 2005; tissier et al., 1999; ito et al., 2005; kuromori et al.,2004)和水稻的突变体库(jeon et al., 2000; zhang et al., 2006; sallaud et al.,2004; miyao et al., 2003; kolesnik et al., 2004; hsing et al., 2007; van enckevort etal., 2005)。通过对插入突变体的分析研究，越来越多的基因生物学功能被挖掘出来。例如不开花基因rid1(wu et al., 2008)、h3k9去甲基化基因jmj706(sun et al., 2008)、aba合成相关的基因dms2(du et al., 2010)，很多其它基因也是通过t-dna插入突变体的筛选而获得(jeon et al., 2000; chen et al., 2003; sallaud et al.,2003; chern et al., 2007; tanaka et al., 2008)。

烟草基因功能研究已取得部分成果。lein等人（2008）利用烟草不同组织的rna构建cdna文库，随机选择2万份克隆，构建干涉载体，转化烟草，构建rnai突变体材料，确定了88个基因与表型之间的关系，77条烟草序列可以在拟南芥中找到一条或者多条同源序列。中国烟草研究人员基于cdna文库和est测序信息，鉴定了多个参与抗病、烟碱合成、香气代谢的关键候选基因或转录因子，克隆了烟草抗马铃薯y病毒病相关基因（ntpsan）、烟草钙依赖蛋白激酶基（ntcdpk）、调控烟草腋芽形成基因（ntls）等重要基因（家族）(王卫锋等，2011; 张丽等，2012; 周佳等，2010; 杨帆等，2012)。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

t-dna突变体为烟草功能基因组学的研究提供良好的材料体系。以at筛选和烟草疫霉接种筛选为技术手段，以期能从突变体库中筛选出有表型差异的突变体，进而获得参与h₂o₂信号途径的关键基因和参与抗烟草疫霉的基因用于以后的研究。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1、以喷施at为筛选手段对烟草t-dna插入突变体库进行筛选。

2、通过烟草离体叶片接种烟草疫霉的方法对突变体进行筛选。

4. 研究创新点

1、本研究创新的将化学筛选和病原菌筛选相结合，利用化学筛选的易于操作、便于大规模筛选、条件易于控制等优点进行初步筛选，在已有筛选的基础上再进行病原菌的抗感筛选，工作量相对较小，并且针对性较强。

2、首次利用普通烟的T-DNA插入突变体库筛选对疫霉抗性相关的基因，为后面的基因功能研究打下了坚实基础。

5. 研究计划与进展

2015年8 - 9月 at的初步筛选全部结束，并且在ms上验证。

2015年10 - 11月 进行p.p025接种验证，开始烟草疫霉的筛选。

2015年11月 2016年3月 基因克隆进行分子鉴定，论文的撰写即将开始着手。