1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
课题意义
水稻作为世界上最重要的粮食作物之一[1],其产量对世界粮食构成具有十分深远的影响。20 世纪 50 年代末至 60 年代初的矮化育种和 70 年代三系杂交籼稻的成功应用,使我国的水稻单产实现了两次大的飞跃[2]。但近些年来,随着耕地面积的减少,人口数量的不断增加,人们对水稻总产的要求也越来越高。所以目前,如何增加水稻产量仍旧是水稻研究者们的一个重要研究方向。在种植面积一定的条件下,水稻产量的增加主要依靠每亩穗数、每穗粒数(颖花数)、结实率及千粒重。水稻穗(花序)是水稻最顶端的器官,作为水稻最主要的库,对水稻产量有着非常重要的作用,因此研究水稻穗发育相关基因对提高水稻产量十分重要。
国内外研究进展
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标
穗发育基因APO2/RFL互作蛋白
研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法
1、利用酵母双杂方法筛选并鉴定穗发育基因APO2/RFL互作蛋白
2、利用CRISPR/Cas9技术创制互作蛋白的突变体并进行抗性筛选
4. 研究创新点
利用酵母双杂的方法,我们可以快速、直接的分析出已知蛋白之间的相互作用,得到与目标蛋白互作的配体及其编码基因。而CRISPR/Cas9作为一种新型的基因组编辑技术被广泛应用于不同物种的基因靶向编辑。它最初存在于细菌和古细菌的免疫防御系统,利用特异性核酸酶对特定DNA 序列进行编辑。由于其灵活性、稳定性和易用性,CRISPR/Cas9已经成为植物科学中最常用的基因编辑工具,甚至在水稻中可以实现定点编辑。利用CRISPR/Cas9技术我们可以快速、简单的得到相关突变体,更快观察到突变体表型,寻找出对水稻穗发育影响较大的关键基因。
5. 研究计划与进展
2018.7-2018.8 查阅相关文献,了解课题研究背景
2018.9-2018.10 酵母双杂交筛选互作蛋白,包括AD、BD质粒验证自激活和APO2/RFL互作蛋白的筛选
2018.11-2019.3 利用CRISPR/Cas9技术创制互作蛋白的突变体,包括构建相关Crispr载体,获得突变体,对T0代突变体进行抗性检测以及突变体穗结构观察,包括一次枝梗数、二次枝梗数、结实率等
